DE102018200730A1

DE102018200730A1 - Bremsvorrichtung für einen beweglichen Türflügel und Türschließer mit einer solchen Bremsvorrichtung

Info

Publication number: DE102018200730A1
Application number: DE102018200730.6A
Authority: DE
Inventors: Matthias Hucker
Original assignee: Geze GmbH
Current assignee: Geze GmbH
Priority date: 2018-01-17
Filing date: 2018-01-17
Publication date: 2019-07-18
Anticipated expiration: 2038-01-18
Also published as: US20190218844A1; US11512516B2; DE102018200730B4

Abstract

Eine Bremsvorrichtung für einen beweglichen Türflügel umfasst einen als Generator betriebenen elektrischen Bremsmotor zur generatorischen Dämpfung der Bewegung des Türflügels, dessen Motorwelle über eine Getriebeanordnung mit der Drehachse des Türflügels koppelbar ist, und eine Steuereinheit zur Steuerung und/oder Regelung des elektrischen Bremsmotors. Zwischen der Drehachse des Türflügels und der Motorwelle elektrischen Bremsmotors und/oder zwischen der Drehachse des Türflügels und einem der Stromversorgung der Steuereinheit dienenden separaten Generator ist eine stufenlose Getriebeeinheit vorgesehen, die über eine bevorzugt rein mechanische Steuerung so steuer- und/oder regelbar ist, dass die Motorwelle des elektrischen Bremsmotors und/oder der separate Generator mit einer von der Drehgeschwindigkeit der Drehachse des Türflügels zumindest im Wesentlichen unabhängigen Drehzahl antreibbar ist. Es wird auch ein Türschließer mit einer mit einem Türflügel koppelbaren, mit einem mechanischen Energiespeicher zusammenwirkenden drehbaren Türschließer-Achse und einer entsprechend ausgeführten Bremsvorrichtung angegeben.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung für einen beweglichen Türflügel mit einem als Generator betriebenen elektrischen Bremsmotor zur generatorischen Dämpfung der Bewegung des Türflügels, dessen Motorwelle über eine Getriebeanordnung mit der Drehachse des Türflügels koppelbar ist. Sie betrifft ferner einen Türschließer mit einer mit einem Türflügel koppelbaren, mit einem mechanischen Energiespeicher zusammenwirkenden drehbaren Türschließer-Achse und einer solchen Bremsvorrichtung.
Eine Bremsvorrichtung der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der DE 10 2015 200 284 B3 bekannt. Bei dieser bekannten, einem Türschließer zugeordneten Bremsvorrichtung wird die Bremswirkung des Bremsmotors über einen pulsweitenmodulierten Kurzschluss der Motorwicklungen geregelt. Wird der Türflügel geöffnet oder geschlossen, so dämpft dieser Bremsmotor die Flügelbewegung. Gleichzeitig erzeugt eine Generatorwicklung im Bremsmotor oder einem separaten Generator die elektrische Energie, die zur Versorgung einer der Regelung der Dämpfung des Türflügels dienenden Regeleinheit benötigt wird. Der Türflügel ist über einen beispielsweise eine Gleitschiene mit Hebel, ein Gestänge oder dergleichen umfassenden Beschlag mit der Abtriebsachse des Türschließers verbunden, die über eine feste Getriebeübersetzung mit dem Bremsmotor/Generator bzw. dem Bremsmotor und dem separaten Generator verbunden ist.
Bei einer solchen bisher üblichen Bremsvorrichtung mit über eine feste Getriebeübersetzung mit der Drehachse des Türflügels verbundenem Bremsmotor/Generator bzw. Bremsmotor und separatem Generator ergibt sich jedoch der Nachteil, dass sich die Drehzahl der Motorwelle des Bremsmotors/Generators bzw. die Drehzahl des Bremsmotors und separaten Generators proportional zur Geschwindigkeit des Türflügels bzw. dessen Drehachse dreht bzw. ändert. So kann die Geschwindigkeit des Türflügels bzw. dessen Drehachse in einem großen Bereich variieren. Wird der Türflügel manuell besonders schnell geöffnet, so sind Öffnungszeiten von einem Öffnungswinkel von 0° auf einen Öffnungswinkel von 90° in einer Sekunde möglich. Dämpft die Bremsvorrichtung den beispielsweise eine Federeinheit umfassenden mechanischen Speicher des Türschließers beim Schließen des Türflügels sehr stark, so können Schließzeiten von einem Öffnungswinkel von 90° auf einen Öffnungswinkel von 0° von bis zu 90 Sekunden erreicht werden. Demzufolge müssen der Bremsmotor und das Getriebe für einen relativ großen Geschwindigkeitsbereich ausgelegt werden. So muss bereits bei kleiner Flügelgeschwindigkeit eine ausreichende Dämpfung vorliegen. Dies ist umso einfacher realisierbar, je größer die Getriebeübersetzung ist. Damit ist nun aber die Motordrehzahl beim oben genannten Beispiel bei großer Flügelgeschwindigkeit um einen Faktor 90 höher, was erhebliche Geräusche mit sich bringt.
Ist der Generator beispielsweise so ausgelegt, dass er bei der kleineren Flügelgeschwindigkeit beispielsweise 2 V liefert, so erzeugt er bei der großen Flügelgeschwindigkeit gemäß dem zuvor genannten Beispiel bis zu 180 V. Ein jeweiliger insbesondere zur Stromversorgung einer zur Steuerung und/oder Regelung des Bremsmotors dienenden Steuereinheit vorgesehener Ladestromkreis muss daher für diesen großen Spannungsbereich ausgelegt werden.
Im Bereich der Automobiltechnik sowie der Zweirad- oder Mopedtechnik sind auch bereits stufenlose Getriebe (CVT, continuously variable transmission) bekannt, die in der Regel elektronisch oder hydraulisch gesteuert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsvorrichtung sowie einen Türschließer der eingangs genannten Art anzugeben, bei denen die zuvor erwähnten Probleme beseitigt sind. Dabei soll auf möglichst einfache und entsprechend kostengünstige Weise insbesondere erreicht werden, dass der Bremsmotor und gegebenenfalls der separate Generator mit einer von der Geschwindigkeit des Türflügels bzw. dessen Drehachse zumindest im Wesentlichen unabhängigen Drehzahl antreibbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Bremsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einen Türschließer mit den Merkmalen des Anspruchs 17 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung sowie des erfindungsgemäßen Türschließers ergeben sich aus den Unteransprüchen, der vorliegenden Beschreibung sowie der Zeichnung.
Die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung für einen beweglichen Türflügel umfasst einen als Generator betriebenen elektrischen Bremsmotor zur generatorischen Dämpfung der Bewegung des Türflügels, dessen Motorwelle über eine Getriebeanordnung mit der Drehachse des Türflügels koppelbar ist, und eine Steuereinheit zur Steuerung und/oder Regelung des elektrischen Bremsmotors. Zwischen der Drehachse des Türflügels und der Motorwelle des elektrischen Bremsmotors und/oder zwischen der Drehachse des Türflügels und einem der Stromversorgung der Steuereinheit dienenden separaten Generator ist eine stufenlose Getriebeeinheit vorgesehen, die über eine bevorzugt rein mechanische Steuerung so steuer- und/oder regelbar ist, dass die Motorwelle des elektrischen Bremsmotors und/oder der separate Generator mit einer von der Drehgeschwindigkeit der Drehachse des Türflügels zumindest im Wesentlichen unabhängigen Drehzahl antreibbar ist. Der Bremsmotor kann insbesondere zur Stromversorgung einer zur Ansteuerung des Bremsmotors vorgesehenen Steuereinheit gleichzeitig als Generator ausgeführt und dazu beispielsweise mit einer Generatorwicklung versehen sein. Alternativ kann auch ein separater Generator vorgesehen sein, der dann insbesondere über dieselbe Getriebeanordnung wie der Bremsmotor antreibbar ist.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung ist auf relativ einfache und entsprechend kostengünstige Weise sichergestellt, dass der Bremsmotor und gegebenenfalls der separate Generator mit einer von der Geschwindigkeit des Türflügels bzw. dessen Drehachse zumindest im Wesentlichen unabhängigen Drehzahl antreibbar ist. Auf besonders einfache Weise wird dies dadurch erreicht, wenn die erfindungsgemäße stufenlose Getriebeeinheit über eine rein mechanische Steuerung steuer- und/oder regelbar ist.
Dabei umfasst die stufenlose Getriebeeinheit gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung einen sich zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle des stufenlosen Getriebes erstreckenden umlaufenden Riemen, der über zwei drehfest mit der Antriebswelle und/oder zwei drehfest mit der Abtriebswelle verbundene Kegelräder geführt ist, wobei zur mechanischen Steuerung der Übersetzung der stufenlosen Getriebeeinheit bei gespannt gehaltenem Riemen der axiale Abstand zwischen den beiden Kegelrädern wenigstens eines drehfest mit der Antriebswelle bzw. der Abtriebswelle verbundenen Kegelradpaares und damit der radiale Abstand des das betreffende Kegelradpaar umschlingenden Riemenabschnitts von der Antriebswelle bzw. der Abtriebswelle variabel veränderbar ist.
Mit dem radialen Abstand des das betreffende Regelradpaar umschlingenden Riemenabschnitts von der Antriebswelle bzw. der Abtriebswelle ändert sich entsprechend auch die Übersetzung des stufenlosen Getriebes. Indem dieser radiale Abstand des das betreffende Kegelradpaar umschlingenden Riemenabschnitts von der Antriebswelle bzw. der Abtriebswelle durch den axialen Abstand der beiden Kegelräder des betreffenden Kegelradpaares variabel veränderbar ist, ist die Übersetzung der stufenlosen Getriebeeinheit rein mechanisch variabel veränderbar.
Zweckmäßigerweise wird dabei der Riemen durch eine federbeaufschlagte Riemenspannrolle gespannt gehalten.
Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung ist wenigstens eine mit der Antriebs- bzw. Abtriebswelle in Drehung versetzte Masse vorgesehen, die durch die auf sie wirkende Zentrifugalkraft radial verschiebbar und mit wenigstens einem relativ zur Antriebs- bzw. Abtriebswelle der stufenlosen Getriebeeinheit axial verschiebbaren und federnd in eine Ausgangsposition beaufschlagten Kegelrad wenigstens eines Kegelradpaares mit axial variabel veränderbarem Abstand so verbunden, dass das axial verschiebbare Kegelrad zur Variation des axialen Abstands zwischen den beiden Kegelrädern des Kegelradpaares durch die auf die Masse wirkende Zentrifugalkraft entgegen der Federkraft aus seiner Ausgangsposition herausbewegbar ist.
Die Steuerung der axialen Position zumindest eines Kegelrades eines jeweiligen Kegelradpaares mit axial variabel veränderbarem Abstand erfolgt somit über die Zentrifugalkraft, die auf wenigstens eine mit der Antriebs- bzw. Abtriebswelle in Drehung versetzte Masse wirkt. Dabei wird das betreffende Kegelrad entgegen der Federkraft aus seiner Ausgangsstellung herausbewegt, wodurch sich der axiale Abstand der beiden Kegelräder des betreffenden Kegelradpaares und damit der radiale Abstand des das betreffende Kegelradpaar umschlingenden Riemenabschnitts von der Antriebs- bzw. Abtriebswelle entsprechend ändert.
Die auf eine jeweilige Masse wirkende Zentrifugalkraft ist proportional zum Quadrat der Rotationsgeschwindigkeit dieser Masse bzw. der Rotationsgeschwindigkeit der Antriebs- bzw. Abtriebswelle der stufenlosen Getriebeeinheit. Da die auf eine jeweilige Masse wirkende Zentrifugalkraft mit zunehmender Winkelgeschwindigkeit der Antriebs- bzw. Abtriebswelle des stufenlosen Getriebes quadratisch größer wird, verschiebt sich die jeweilige Masse radial nach außen, wodurch ein jeweiliges axial verschiebbares Kegelrad aus seiner Ausgangslage verschoben und die dieses Kegelrad beaufschlagende Federeinheit gespannt wird. Dabei verändert sich der axiale Abstand zwischen den beiden Kegelrädern des betreffenden Kegelradpaares so weit, bis sich ein Gleichgewicht zwischen der auf die jeweilige Masse einwirkenden Zentrifugalkraft und der ein jeweiliges axial verschiebbares Kegelrad beaufschlagenden Federeinheit einstellt. Im Ergebnis wird der Bremsmotor und gegebenenfalls ein separater Generator über die erfindungsgemäße, in diesem Fall rein mechanisch gesteuerte bzw. geregelte stufenlose Getriebeeinheit mit einer von der Geschwindigkeit des Türflügels bzw. dessen Drehachse zumindest im Wesentlichen unabhängigen Drehzahl angetrieben.
Eine jeweilige Masse ist vorteilhafterweise in einem drehfest mit der Antriebs- bzw. Abtriebswelle der stufenlosen Getriebeeinheit verbundenen Führungsrohr radial verschiebbar geführt.
Gemäß einer einfachen praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung ist ein jeweiliges relativ zur Antriebs- bzw. Abtriebswelle des stufenlosen Getriebes axial verschiebbares Kegelrad über ein Seil mit einer jeweiligen Masse gekoppelt.
Dabei kann das Seil zwischen einem jeweiligen relativ zur Antriebs- bzw. Abtriebswelle des stufenlosen Getriebes axial verschiebbaren Kegelrad und einer jeweiligen diesem zugeordneten Masse über wenigstens eine Umlenkrolle geführt sein.
Zur Optimierung der mechanischen Steuerung der Übersetzung der stufenlosen Getriebeeinheit besitzt die Umlenkrolle vorteilhafterweise einen über ihren Umfang variablen Radius.
Gemäß einer vorteilhaften alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung ist ein jeweiliges relativ zur Antriebs- bzw. Abtriebswelle des stufenlosen Getriebes axial verschiebbares Kegelrad über eine Hebelanordnung mit einer jeweiligen Masse gekoppelt.
Eine weitere bevorzugte praktische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass ein jeweiliges relativ zur Antriebs- bzw. Abtriebswelle des stufenlosen Getriebes axial verschiebbares Kegelrad wenigstens eines Kegelradpaares mit axial variabel veränderbarem Abstand als Hohlrad mit einem kegelförmigen Mantel ausgeführt ist, das federnd in eine Ausgangsposition beaufschlagt ist, in der es mit seiner offenen Seite an einer mit der Antriebs- bzw. Abtriebswelle sowohl drehfest als auch axial fest verbundenen Wand zur Anlage kommt oder einen minimalen Abstand zu dieser Wand aufweist, und eine jeweilige Masse zwischen dem Hohlrad und der Wand angeordnet, durch das federnd beaufschlagte Hohlrad einerseits in Anlage an der Innenseite des kegelförmigen Mantels des Hohlrades und andererseits in Anlage an der Wand gehalten und entlang der Wand radial verschiebbar geführt ist.
Verschiebt sich eine jeweilige Masse aufgrund der auf sie wirkenden Zentrifugalkraft radial nach außen, so wird aufgrund der Anlage der Masse an der Innenseite des kegelförmigen Mantels des relativ zur Antriebs- bzw. Abtriebsachse axial verschiebbaren Hohlrades dieses Hohlrad entgegen der dieses beaufschlagenden Federkraft aus seiner Ausgangsstellung herausbewegt. Damit ändert sich auch wieder der axiale Abstand der beiden Kegelräder des betreffenden Kegelradpaares und damit der radiale Abstand des dieses Kegelradpaar umschlingenden Riemenabschnitts von der Antriebs- bzw. Abtriebswelle. Wie zuvor beschrieben, ändert sich damit auch wieder die Übersetzung des stufenlosen Getriebes. Damit erfolgt auch im vorliegenden Fall die Steuerung der Übersetzung der stufenlosen Getriebeeinheit rein mechanisch.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung besitzen die Kegelradoberflächen der beiden Kegelräder eines jeweiligen Kegelradpaares mit axial variabel veränderbarem Abstand zur Optimierung der stufenlosen Getriebeeinheit einen von einem linearen Verlauf abweichenden, vorzugsweise zumindest im Wesentlichen quadratischen Verlauf. Mit einer entsprechenden Ausführung kann insbesondere die Abhängigkeit der Antriebsgeschwindigkeit des Bremsmotors und gegebenenfalls des separaten Generators von der Drehgeschwindigkeit der Drehachse des Türflügels weiter minimiert werden.
Gemäß einer beispielhaften praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung ist der Riemen einerseits über ein drehfest mit der Antriebswelle oder der Abtriebswelle der stufenlosen Getriebeeinheit verbundenes Kegelradpaar mit axial variabel veränderbarem Abstand und andererseits über eine drehfest mit der Abtriebswelle bzw. der Antriebswelle der stufenlosen Getriebeeinheit verbundene zylindrische Riemenrolle geführt.
In diesem Fall ist die Übersetzung der stufenlosen Getriebeeinheit lediglich über ein Kegelradpaar auf der Seite der Antriebswelle der stufenlosen Getriebeeinheit variabel veränderbar.
Gemäß einer alternativen praktischen Ausführungsform kann der Riemen jedoch auch einerseits über ein drehfest mit der Antriebswelle der stufenlosen Getriebeeinheit verbundenes erstes Kegelradpaar und andererseits über ein drehfest mit der Abtriebswelle der stufenlosen Getriebeeinheit verbundenes weiteres Kegelradpaar geführt sein, wobei zumindest eines der beiden Kegelradpaare als Kegelradpaar mit axial variabel veränderbarem Abstand vorgesehen ist. In diesem Fall ist also beispielsweise auch eine solche Ausführung denkbar, bei der beide Kegelradpaare jeweils als Kegelradpaar mit axial variabel veränderbarem Abstand ausgeführt und damit das Übersetzungsverhältnis der stufenlosen Getriebeeinheit sowohl auf der Seite der Antriebswelle als auch auf der Seite der Abtriebswelle variabel änderbar ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung sind beide Kegelräder wenigstens eines Kegelradpaares jeweils relativ zur Antriebs- bzw. Abtriebswelle des stufenlosen Getriebes axial verschiebbar, federnd in eine Ausgangsposition beaufschlagt und zur Variation des axialen Abstands zwischen den beiden Kegelrädern durch die auf wenigstens eine mit der Antriebs- bzw. Abtriebswelle in Drehung versetzte Masse wirkende Zentrifugalkraft entgegen der Federkraft aus einer Ausgangsposition herausbewegbar.
In bestimmten Fällen ist auch von Vorteil, wenn die zwischen der Drehachse des Türflügels und dem Bremsmotor vorgesehene Getriebeanordnung zudem eine zwischen der Drehachse des Türflügels und der stufenlosen Getriebeeinheit angeordnete Getriebeeinheit mit fester Übersetzung umfasst.
Alternativ oder zusätzlich kann die zwischen der Drehachse des Türflügels und dem Bremsmotor vorgesehene Getriebeanordnung auch eine zwischen der stufenlosen Getriebeeinheit und dem Bremsmotor angeordnete Getriebeeinheit mit fester Übersetzung umfassen.
Der erfindungsgemäße Türschließer mit einer mit einem Türflügel koppelbaren, mit einem mechanischen Energiespeicher zusammenwirkenden drehbaren Türschließer-Achse und einer Bremsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Bremsvorrichtung entsprechend der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung ausgeführt ist.
Dabei ist die Bremsvorrichtung bevorzugt über die Türschließer-Achse mit der Drehachse des Türflügels koppelbar.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:

1 ein schematisches Blockdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Türschließers mit einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung,
2 eine schematische Draufsicht einer beispielhaften Ausführungsform einer stufenlosen Getriebeeinheit der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung,
3 eine schematische Seitenansicht der stufenlosen Getriebeeinheit gemäß 2,
4 eine schematische Darstellung der mechanischen Steuerung der Übersetzung der stufenlosen Getriebeeinheit gemäß 2,
5 eine schematische Stirnansicht des relativ zur Antriebswelle axial verschiebbaren Kegelrades des Kegelradpaares der stufenlosen Getriebeeinheit gemäß 2 mit dem axial verschiebbaren Kegelrad zugeordneten, in einem jeweiligen Führungsrohr radial verschiebbaren Massen,
6 ein Diagramm, das die Abhängigkeit des radialen Abstandes des das Kegelradpaar der stufenlosen Getriebeeinheit gemäß 2 umschlingenden Riemenabschnitts von der Achse der Antriebswelle von der Verschiebung des axial verschiebbaren Kegelrades zeigt,
7a eine schematische Darstellung des minimalen axialen Abstands zwischen den beiden Kegelrädern der stufenlosen Getriebeeinheit gemäß 2 und des entsprechenden maximalen radialen Abstands des das Kegelradpaar umschlingenden Riemenabschnitts von der Achse der Antriebswelle bei minimaler radialer Verschiebung der zugeordneten Massen,
7b eine schematische Darstellung des maximalen axialen Abstands zwischen den beiden Kegelrädern der stufenlosen Getriebeeinheit gemäß 2 und des entsprechenden minimalen Abstands des das Kegelradpaar umschlingenden Riemenabschnitts von der Achse der Antriebswelle bei maximaler radialer Verschiebung der zugeordneten Massen,
8 ein Diagramm, in dem die Drehzahl der Abtriebswelle als Funktion der Drehzahl der Antriebswelle bei einem herkömmlichen Getriebe der bei einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen mechanisch gesteuerten stufenlosen Getriebeeinheit der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung gegenübergestellt ist,
9a eine schematische Darstellung eines Kegelrades mit einer einen linearen Verlauf besitzenden Kegelradoberfläche,
9b eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kegelrades mit einer einen von einem linearen Verlauf abweichenden quadratischen Verlauf besitzenden Kegelradoberfläche,
10 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform der stufenlosen Getriebeeinheit der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung, bei der der Riemen sowohl antriebsseitig als auch abtriebsseitig jeweils über ein Kegelradpaar mit axial variabel veränderbarem Abstand geführt ist und beide Kegelräder der beiden Kegelradpaare jeweils relativ zur Antriebs- bzw. Abtriebswelle axial verschiebbar und federnd in eine Ausgangsstellung beaufschlagt sind,
11a eine schematische Darstellung einer beispielhaften zylindrischen Umlenkrolle der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung,
11b eine schematische Darstellung einer abgewandelten beispielhaften Umlenkrolle der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung mit einem über ihren Umfang variablen Radius,
12a eine schematische Darstellung einer beispielhaften Kopplung eines jeweiligen axial verschiebbaren Kegelrades der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung mit einer jeweiligen Masse über ein um eine Umlenkrolle geführtes Seil,
12b eine schematische Darstellung einer alternativen beispielhaften Kopplung eines jeweiligen axial verschiebbaren Kegelrades der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung mit einer jeweiligen Masse über eine Hebelanordnung, und
13 eine schematische Darstellung eines relativ zur Antriebs- bzw. Abtriebsachse axial verstellbaren Kegelrades einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der stufenlosen Antriebseinheit der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung, bei der das Kegelrad als Hohlrad ausgeführt ist und die zugeordneten Massen entlang einer sowohl drehfest als auch axial fest mit der Antriebs- bzw. Abtriebsachse verbundenen Wand radial verschiebbar sind.

1 zeigt in Form eines schematischen Blockdiagramms eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Türschließers 10 mit einer mit einem Türflügel 12 koppelbaren, mit einem mechanischen Energiespeicher 14 wie beispielsweise einer Federeinheit zusammenwirkenden drehbaren Türschließer-Achse 16 und einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung 18.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Bremsvorrichtung 18 über die Türschließer-Achse 16 und einen Gleithebel, ein Gestänge 20 oder dergleichen mit dem Türflügel 12 bzw. dessen Drehachse koppelbar. Zwischen der Türschließer-Achse 16 und dem mechanischen Energiespeicher 14 kann ein einen Nocken oder dergleichen umfassendes Türschließer-Getriebe 22 vorgesehen sein.
Die Bremsvorrichtung 18 umfasst einen als Generator betriebenen elektrischen Bremsmotor 24 zur generatorischen Dämpfung der Bewegung des Türflügels 12, dessen Motorwelle 26 über eine Getriebeanordnung 28 mit dem Türflügel 12 bzw. dessen Drehachse koppelbar ist. Der Bremsmotor 24 kann insbesondere zur Stromversorgung einer zur Ansteuerung des Bremsmotors 24 vorgesehenen Steuereinheit gleichzeitig als Generator ausgeführt und dazu beispielsweise mit einer Generatorwicklung versehen sein. Alternativ kann auch ein separater Generator vorgesehen sein, der dann insbesondere über dieselbe Getriebeanordnung 28 wie der Bremsmotor 24 antreibbar ist.
Die Getriebeanordnung 28 umfasst eine stufenlose Getriebeeinheit 30, die über eine rein mechanische Steuerung so steuer- und/oder regelbar ist, dass die Motorwelle 26 und gegebenenfalls ein separater Generator mit einer von der Drehgeschwindigkeit der Drehachse des Türflügels 12 bzw. der Drehgeschwindigkeit der Türschließer-Achse 16 zumindest im Wesentlichen unabhängigen Drehzahl ω_m antreibbar ist.
Wie aus den 2 bis 13 ersichtlich, umfasst die stufenlose Getriebeeinheit 30 der verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung 18 jeweils einen sich zwischen einer Antriebswelle 32 und einer Abtriebswelle 34 der stufenlosen Getriebeeinheit 30 erstreckenden umlaufenden Riemen 36, der über zwei drehfest mit der Antriebswelle 32 und/oder zwei drehfest mit der Abtriebswelle 34 verbundene Kegelräder 38 geführt ist. Dabei ist zur mechanischen Steuerung der Übersetzung der stufenlosen Getriebeeinheit 30 jeweils bei gespannt gehaltenem Riemen 36 der axiale Abstand zwischen den beiden Kegelrädern 38 wenigstens eines drehfest mit der Antriebswelle 32 bzw. der Abtriebswelle 34 verbundenen Kegelradpaares 38' und damit der radiale Abstand R₂ des das betreffende Kegelradpaar 38' umschlingenden Riemenabschnitts von der Achse der Antriebswelle 32 bzw. der Abtriebswelle 34 variabel veränderbar. Wie aus 3 ersichtlich, kann dabei der Riemen 36 jeweils durch eine beispielsweise durch eine Federeinheit 42 beaufschlagte Riemenspannrolle 44 gespannt gehalten werden.
Die 2 bis 5 zeigen eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen stufenlosen Getriebeeinheit 30 der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung 18, bei der der Riemen 36 einerseits über ein drehfest mit der Antriebswelle 32 der stufenlosen Getriebeeinheit 30 verbundenes Kegelradpaar 38' mit axial variabel veränderbarem Abstand und andererseits über eine drehfest mit der Abtriebswelle 34 der stufenlosen Getriebeeinheit 30 verbundene zylindrische Riemenrolle 54 geführt ist.
Dabei ist im vorliegenden Fall nur eines der beiden Kegelräder 38 des Kegelradpaares 38' mit axial variabel veränderbarem Abstand relativ zur Antriebswelle 32 der stufenlosen Getriebeeinheit 30 axial verschiebbar und federnd in eine Ausgangslage beaufschlagt. Zur Variation des axialen Abstands zwischen den beiden Kegelrädern ist das axial verschiebbare Kegelrad 38 durch die auf wenigstens zwei mit der Antriebsachse 32 in Drehung versetzte Massen m₁ , m₂ wirkende Zentrifugalkraft entgegen der Federkraft aus seiner Ausgangsposition herausbewegbar. Wie insbesondere aus 4 ersichtlich, ist im vorliegenden Fall beispielsweise das rechte Kegelrad 38 des Kegelradpaares 38' relativ zur Antriebsachse 32 axial verschiebbar und durch die auf die Massen m₁ , m₂ wirkende Zentrifugalkraft entgegen der Kraft einer Federeinheit 46 aus seiner Ausgangsposition herausbewegbar.
Wie insbesondere aus den 4 und 5 ersichtlich, sind die dem relativ zur Antriebswelle 32 axial verschiebbaren Kegelrad 38 zugeordneten Massen m₁ , m₂ im vorliegenden Fall beispielsweise in einem drehfest mit der Antriebswelle 32 der stufenlosen Getriebeeinheit 30 verbundenen radialen Führungsrohr 48 radial verschiebbar geführt. Die dem relativ zur Antriebswelle 32 axial verschiebbaren Kegelrad 38 zugeordneten Massen m₁ , m₂ sind im vorliegenden Fall jeweils über ein um eine Umlenkrolle 50 geführtes Seil 52 mit den Kegelrad 38 gekoppelt.
Die mechanische Steuerung der axialen Position eines jeweiligen relativ zur Antriebswelle 32 axial verschiebbaren Kegelrades 38 erfolgt demzufolge mit Hilfe der Zentrifugalkraft, die auf die Massen m₁ , m₂ wirkt und proportional zum Quadrat der Rotationsgeschwindigkeit dieser Massen bzw. der Antriebswelle 32 ist. Dreht sich die Antriebswelle 32 der stufenlosen Getriebeeinheit 30 mit der Drehgeschwindigkeit ω₂ , so wirkt auf die Massen m₁ und m₂ bei einer relativen radialen Verschiebung x der Massen gegenüber deren minimaler Auslenkung jeweils die Zentrifugalkraft $F_{Z1/2} = m_{1 / 2} ω_{2}^{2} x .$
Die Zentrifugalkraft wird mit zunehmender Drehgeschwindigkeit ω₂ der Antriebswelle 32 der stufenlosen Getriebeeinheit 30 quadratisch größer, ist also proportional zur ω₂ ², und verschiebt die Massen m₁ und m₂ radial nach außen. Durch die entsprechende Verschiebung des betreffenden Kegelrades 38 wird gleichzeitig die dieses Kegelrad beaufschlagende Federeinheit 46 gespannt. In der Darstellung gemäß 4 wird das rechte Kegelrad 38 nun entgegen der Federkraft so weit nach rechts verschoben, bis sich ein Gleichgewicht zwischen der durch die Federeinheit 46 erzeugten Federkraft F_F und der auf die Massen m₁ und m₂ wirkenden Zentrifugalkraft F_Z einstellt. Für dieses Gleichgewicht gilt die folgende Beziehung: $\begin{matrix} F_{F} = c (x + x_{0}) = F_{Z} = m ω_{2}^{2} (x + r_{0}), & m = m_{1} + m_{2}, \end{matrix}$
wobei diese Beziehung für 0 ≤ x ≤ r₁ - r₀ gilt und m die Summe aus den Massen m₁ und m₂ , c die Federsteifigkeit der Federeinheit 46, cx₀ die Federvorspannung der Federeinheit 46, x die radiale Auslenkung einer jeweiligen Masse m₁ , m₂ gegenüber deren Ausgangsposition, r₀ der radiale Abstand einer jeweiligen ihre Ausgangsposition einnehmenden Masse m₁ , m₂ zur Achse der Antriebswelle 32 und r₁ der radiale Abstand der ihre maximale Auslenkung aufweisenden Massen m₁ , m₂ zur Achse der Antriebswelle 32 darstellen.
Für $m ω_{2}^{2} (x + r_{0}) > c (x + x_{0})$
bzw. $ω_{2} > \sqrt{\frac{c (x + x_{0})}{m (x + r_{0})} =} ω_{20}$
verschiebt sich das relativ zur Antriebswelle 32 axial verschiebbare Kegelrad 38 in der Darstellung gemäß 4 um den Weg x nach rechts, wobei dieser Weg x durch die folgende Beziehung bestimmt ist: $x = \frac{m ω_{2}^{2} r_{0} - {cx}_{0}}{c - m ω_{2}^{2}} .$
Ist α die Schräge des axial verschiebbaren Kegelrades 38, so verringert sich der maximale radiale Abstand R₂₀ des das Kegelrad 38 umschlingenden Riemenabschnitts von der Achse der Antriebswelle 32 der stufenlosen Getriebeeinheit 30 entsprechend der Darstellung gemäß 6 auf den radialen Abstand R₂ , der durch die Beziehung $R_{2} = R_{20} - xtanx$
bestimmt ist. Da der Riemen 36 auf seiner in der 2 linken Seite auf einem axial fest mit der Antriebswelle 32 verbundenen Kegelrad 38 mit derselben Schräge α läuft, verringert sich der radiale Abstand R₂₀ nur um die Hälfte, so dass für den sich einstellenden verringerten radialen Abstand R₂ des das betreffende Kegelradpaar 38' umschlingenden Riemenabschnitts von der Achse der Antriebswelle die Beziehung $R_{2} = R_{20} - \frac{1}{2} xtanx$
gilt.
Bei einer radialen Verschiebung der Massen m₁ und m₂ um den Weg x = r₁ - r₀ radial nach außen schlagen die Massen m₁ und m₂ am Ende des Führungsrohres 48 an. Bis zu einem solchen Anschlagen der Massen m₁ und m₂ am Ende des Führungsrohres 48 gilt, dass mit größer werdendem x der radiale Abstand R₂ des das betreffende Kegelradpaar 38' umschlingenden Riemenabschnitts von der Achse der Antriebswelle 32 der stufenlosen Getriebeeinheit 30 kleiner wird. Die jeweils überschüssige Riemenlänge wird durch die federbeaufschlagte Riemenspannrolle 44 kompensiert. Die Federkonstante der diese Riemenspannrolle 44 beaufschlagenden Federeinheit 42 ist in der zuvor erwähnten Federsteifigkeit c berücksichtigt.
Geht man beispielsweise von einem konkreten Beispiel mit den folgenden Werten

m₁ + m₂ = m 0,07 kg

r0 0,005 m

r1 0,011 m

c 3000 N/m

x0 0,0007 m

R20 0,01 m

R30 0,01 m

α 65 °

aus, so ergibt sich gemäß 7a für eine minimale axiale Verschiebung des betreffenden Kegelrades 38 von x = 0 mm ein radialer Abstand R₂ des das betreffende Kegelradpaar 38' umschlingenden Riemenabschnitts von der Achse der Antriebswelle 32 von 10 mm und gemäß 7b bei einer maximalen axialen Verschiebung des betreffenden Kegelrades 38 um x = 6 mm ein radialer Abstand R₂ des das betreffende Kegelradpaar 38' umschlingenden Riemenabschnitts von der Achse der Antriebswelle 32 von 3,6 mm. Für das vorliegende Beispiel ergeben sich somit die folgenden radialen Abstände R₂ des das betreffende Kegelradpaar 38' umschlingenden Riemenabschnitts von der Achse der Antriebswelle 32: $R_{2} (x = 0 mm) = 10 mm$
$R_{2} (x = 6 mm) = 3,6 mm .$
Die sich daraus ergebende Übersetzung SL der erfindungsgemäßen stufenlosen Getriebeeinheit 30 kann der 8 entnommen werden, in der die Drehzahl n₃ der Abtriebswelle 34 über der Drehzahl n₂ der Antriebswelle 32 der stufenlosen Getriebeeinheit 30 dargestellt ist.
Für $n_{2} < 740 \frac{1}{min}$
ist die Kraft der das betreffende axial verstellbare Kegelrad 38 in dessen Ausgangsstellung beaufschlagenden Federeinheit 46 größer als die Zentrifugalkraft, so dass x = 0 gilt. Die stufenlose Getriebeeinheit 30 verhält sich in diesem Fall wie ein konventionelles Getriebe mit der Übersetzung SL' (vgl. 8), für die gilt: $n_{3} = \frac{R_{20}}{R_{30}} n_{2},$
mit

R₂₀ = Radius eines jeweiligen Kegelrades 38
R₃₀ = Radius der Riemenrolle 54

Für $740 \frac{1}{min} \leq n_{2} < 2275 \frac{1}{mm}$
ist die Zentrifugalkraft größer als die Kraft der das axial verschiebbare Kegelrad 38 beaufschlagenden Federeinheit 46. Die Massen m₁ und m₂ wandern radial nach außen und reduzieren den radialen Abstand R₂ des das Kegelradpaar 38' mit axial variablem Abstand umschlingenden Riemenabschnitts gegenüber dem Radius R₂₀ eines jeweiligen Kegelrades 38, so dass für die Drehzahl n₃ der Abtriebswelle 34 der stufenlosen Getriebeeinheit 30 die Beziehung $n_{3} = \frac{R_{20} - \frac{1}{2} xtan α}{R_{30}} n_{2}$
gilt.
Bei einer Drehzahl n₂ der Antriebswelle 32 der stufenlosen Getriebeeinheit 30 von $2275 \frac{1}{mm}$
schlagen die beiden Massen m₁ und m₂ an den Enden des Führungsrohres 48 an, so dass sich x nicht mehr ändert. Die stufenlose Getriebeeinheit 30 verhält sich jetzt wieder wie ein konventionelles Getriebe, allerdings mit einer geringeren Untersetzung, die durch die folgende Beziehung bestimmt ist: $n_{3} = \frac{R_{20} - (r_{1} - r_{0}) tan α}{R_{30}} n_{2} .$
Insgesamt reduziert die stufenlose Getriebeeinheit 30 beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die Dynamik am Ausgang somit um einen Faktor 3.
Ab einer Drehzahl n₂ von etwa $1000 \frac{1}{min}$
bis zu etwa $3000 \frac{1}{mm}$
am Eingang bzw. der Antriebswelle 32 ist die Drehzahl n₃ am Ausgang bzw. der Abtriebswelle 34 der stufenlose Getriebeeinheit 30 weitgehend konstant, also zumindest im Wesentlichen unabhängig von der Drehzahl der Antriebswelle 32 der stufenlosen Getriebeeinheit 30.
Eine Optimierung dieser stufenlosen Getriebeeinheit 30 kann beispielsweise erreicht werden, wenn die Kegelradoberflächen der beiden Kegelräder 38 eines jeweiligen Kegelradpaares 38' mit axial variabel veränderbarem Abstand wie in 9 dargestellt einen von einem linearen Verlauf (vgl. 9a) abweichenden, vorzugsweise zumindest im Wesentlichen quadratischen Verlauf (vgl. 9b) besitzen. Das entsprechend optimierte Übertragungsverhalten der stufenlosen Getriebeeinheit 30 ist in der 8 anhand der Kurve SL_opt ersichtlich.
Es ist beispielsweise auch eine solche Ausführung der stufenlosen Getriebeeinheit 30 der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung 18 denkbar, bei der bei der Ausführungsform gemäß 4 auch das linke Kegelrad 38 des Kegelradpaares 38' relativ zur Abtriebsachse 32 der stufenlosen Regeleinheit 30 axial verschiebbar und durch eine Federeinheit 46 in eine Ausgangsstellung beaufschlagt ist, wobei die axiale Verschiebung des Kegelrades 38 wieder rein mechanisch über die auf Massen m₁ , m₂ wirkende Zentrifugalkraft gesteuert wird. Der betreffende Aufbau ist somit entsprechend dem für das andere Kegelrad 38 des Kegelradpaares 38'.
Eine solche Ausführung mit zwei relativ zur Antriebswelle 32 der stufenlosen Getriebeeinheit 30 bringt gegenüber einer Variante mit nur einem axial verschiebbaren Kegelrad die beiden Vorteile mit sich, wonach der Riemen 36 axial nicht wandert, während bei der ersten Ausführungsform der Riemen axial um den Weg x/2 wandert, und bei dieser zweiten Ausführungsform die Untersetzung doppelt so groß ist, wobei die Drehzahl n₃ der Abtriebswelle 34 der stufenlosen Getriebeeinheit 30 durch die folgende Beziehung bestimmt ist: $n_{3} = \frac{R_{20} - xtan α}{R_{30}} .$
10 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform der stufenlosen Getriebeeinheit 30 der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung 18, bei der der Riemen 36 sowohl antriebseitig als auch abtriebseitig jeweils über ein Kegelradpaar 38' mit axial variabel veränderbarem Abstand geführt ist und beide Kegelräder 38 der beiden Kegelradpaare 38' jeweils relativ zur Antriebs- bzw. Abtriebswelle 32 bzw. 34 der stufenlosen Getriebeeinheit 30 axial verschiebbar und durch eine jeweilige Federeinheit 46 in eine Ausgangsstellung beaufschlagt sind.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel haben die beiden Kegelräder 38 auf der Abtriebsseite der stufenlosen Getriebeeinheit 30 dieselben Abmessungen wie die auf der Antriebseite. Deren axiale Position wird über die beiden zugeordneten, beispielsweise als Rückstellfedern vorgesehenen Federeinheiten 46 und die Riemenspannung gesteuert. Zieht die auf die betreffenden Massen wirkende Zentrifugalkraft die beiden Kegelräder 38 auf der Antriebseite der stufenlosen Getriebeeinheit 30 auseinander, so drücken die beiden Federeinheiten oder Rückstellfedern 46 auf der Abtriebsseite der stufenlosen Getriebeeinheit 30 die Kegelräder 38 um den gleichen axialen Weg x zusammen. Die zuvor vorgesehene Riemenspannrolle kann hier entfallen. Für die Untersetzung gilt im vorliegenden Fall: $n_{3} = \frac{R_{20} - xtan α}{R_{30} + xtan α} n_{2} .$
Zur weiteren Optimierung der Übersetzung der stufenlosen Getriebeeinheit 30 kann wie in 11 dargestellt beispielsweise auch eine Umlenkrolle 50 mit einem über ihren Umfang variablen Radius vorgesehen sein.
Wie aus der 12 ersichtlich, kann zur Kopplung eines jeweiligen axial verschiebbaren Kegelrades 38 des stufenlosen Getriebes 80 mit einer jeweiligen Masse m₁ , m₂ anstelle eines um eine Umlenkrolle 50 geführten Seils 52 beispielsweise auch eine Hebelanordnung 56 vorgesehen sein.
13 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines relativ zur Antriebs- bzw. Abtriebsachse 32 bzw. 34 der stufenlosen Getriebeeinheit 30 axial verstellbaren Kegelrades mit mechanisch über die Zentrifugalkraft gesteuerter Verschiebung.
Dabei ist ein jeweiliges relativ zur Antriebs- bzw. Abtriebswelle 32 bzw. 34 des stufenlosen Getriebes 30 axial verschiebbares Kegelrad 38 als Hohlrad mit einem kegelförmigen Mantel 58 ausgeführt, das durch eine Federeinheit 46 in eine Ausgangslage beaufschlagt ist, in der es mit seiner offenen Seite an einer mit der Antriebs- bzw. Abtriebswelle 32 bzw. 34 sowohl drehfest als auch axial fest verbundenen Wand 60 zur Anlage kommt oder einen minimalen Abstand zu dieser Wand 60 aufweist. Zudem sind zumindest zwei Massen m zwischen dem Hohlrad 38 und der Wand 60 so angeordnet, dass eine jeweilige Masse m durch das federnd beaufschlagte Hohlrad 38 einerseits in Anlage an der Innenseite des kegelförmigen Mantels 58 des Hohlrades 38 und anderseits in Anlage an der Wand 60 gehalten und entlang der Wand 60 radial verschiebbar geführt ist.
Wird die Drehzahl ω₂ der Antriebswelle 32 der stufenlosen Getriebeeinheit 30 größer, so wandern die Massen m entlang der Wand 60 radial nach außen und drücken das Hohlrad 38 entgegen der Kraft der Federeinheit 46 von der Wand 60 weg bzw. in der Darstellung gemäß 13 nach links.
Wie aus der 1 ersichtlich, kann die Getriebeanordnung 28 der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung 18 beispielsweise auch eine zwischen der Drehachse des Türflügels 12 bzw. der Türschließer-Achse 16 und der stufenlosen Getriebeeinheit 30 angeordnete Getriebeeinheit 62 mit fester Übersetzung und/oder eine zwischen der stufenlosen Getriebeeinheit 30 und dem Bremsmotor 24 angeordnete Getriebeeinheit 64 mit fester Übersetzung umfassen.
Bezugszeichenliste

10: Türschließer
12: Türflügel
14: mechanischer Energiespeicher
16: Türschließer-Achse
18: Bremsvorrichtung
20: Gleithebel, Gestänge
22: Türschließer-Getriebe
24: Bremsmotor
26: Motorwelle
28: Getriebeanordnung
30: stufenlose Getriebeeinheit
32: Antriebswelle
34: Abtriebswelle
36: Riemen
38: Kegelrad
38': Kegelradpaar
42: Federeinheit
44: Riemenspannrolle
46: Federeinheit
48: Führungsrohr
50: Umlenkrolle
52: Seil
54: Riemenrolle
56: Hebelanordnung
58: Mantel
60: Wand
62: Getriebeeinheit mit fester Übersetzung
64: Getriebeeinheit mit fester Übersetzung
F_F: Federkraft
F_Z: Zentrifugalkraft
R₂: radialer Abstand des ein jeweiliges Kegelradpaar umschlingenden Riemenabschnitts von der Achse der Antriebs- bzw. Abtriebswelle der stufenlosen Getriebeeinheit
R₂₀: Radius eines jeweiligen Kegelrades bzw. maximaler radialer Abstand des ein jeweiliges Kegelradpaar umschlingenden Riemenabschnitts von der Achse der Antriebswelle der stufenlosen Getriebeeinheit
SL: Übersetzung der stufenlosen Getriebeeinheit
SL_opt: optimierte Übersetzung der stufenlosen Getriebeeinheit
m: Masse
m₁: Masse
m₂: Masse
ω₁, n₁: Drehgeschwindigkeit der Türschließer-Achse
ω₂, n₂: Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle der stufenlosen Getriebeeinheit
ω₃, n₃: Drehgeschwindigkeit der Abtriebswelle der stufenlosen Getriebeeinheit
ω_m: Drehgeschwindigkeit der Motorwelle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102015200284 B3 [0002]

Claims

Bremsvorrichtung (18) für einen beweglichen Türflügel (12) mit einem als Generator betriebenen elektrischen Bremsmotor (24) zur generatorischen Dämpfung der Bewegung des Türflügels (12), dessen Motorwelle (26) über eine Getriebeanordnung (28) mit der Drehachse des Türflügels (12) koppelbar ist, und einer Steuereinheit zur Steuerung und/oder Regelung des elektrischen Bremsmotors (24), wobei zwischen der Drehachse des Türflügels (12) und der Motorwelle (26) des elektrischen Bremsmotors (24) und/oder zwischen der Drehachse des Türflügels (12) und einem der Stromversorgung der Steuereinheit dienenden separaten Generator eine stufenlose Getriebeeinheit (30) vorgesehen ist, die über eine bevorzugt rein mechanische Steuerung so steuer- und/oder regelbar ist, dass die Motorwelle (26) des elektrischen Bremsmotors (24) und/oder der separate Generator mit einer von der Drehgeschwindigkeit der Drehachse des Türflügels (12) zumindest im Wesentlichen unabhängigen Drehzahl (ω_m) antreibbar ist.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorwelle (26) des elektrischen Bremsmotors (24) und der separate Generator über dasselbe stufenlose Getriebe (30) oder über getrennte stufenlose Getriebe antreibbar sind.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die stufenlose Getriebeeinheit (30) einen sich zwischen einer Antriebswelle (32) und einer Abtriebswelle (34) des stufenlosen Getriebes (39) erstreckenden umlaufenden Riemen (36) umfasst, der über zwei drehfest mit der Antriebswelle (32) und/oder zwei drehfest mit der Abtriebswelle (34) verbundene Kegelräder (38) geführt ist, wobei zur mechanischen Steuerung der Übersetzung der stufenlosen Getriebeeinheit (30) bei gespannt gehaltenem Riemen (36) der axiale Abstand zwischen den beiden Kegelrädern (38) wenigstens eines drehfest mit der Antriebswelle (32) bzw. der Abtriebswelle (34) verbundenen Kegelradpaares (38') und damit der radiale Abstand (R₂) des das betreffende Kegelradpaar (38') umschlingenden Riemenabschnitts von der Achse der Antriebswelle (32) bzw. der Abtriebswelle (34) variabel veränderbar ist.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Riemen (36) durch eine federbeaufschlagte Riemenspannrolle (44) gespannt gehalten ist.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine mit der Antriebs- bzw. Abtriebswelle (32 bzw. 34) in Drehung versetzte Masse (m₁, m₂) vorgesehen ist, die durch die auf sie wirkende Zentrifugalkraft radial verschiebbar und mit wenigstens einem relativ zur Antriebs- bzw. Abtriebswelle (32 bzw. 34) der stufenlosen Getriebeeinheit (30) axial verschiebbaren und federnd in eine Ausgangsposition beaufschlagten Kegelrad (38) wenigstens eines Kegelradpaares (38') mit axial variabel veränderbarem Abstand so verbunden ist, dass das axial verschiebbare Kegelrad (38) zur Variation des axialen Abstands zwischen den beiden Kegelrädern (38) des Kegelradpaares (38') durch die auf die Masse (m₁, m₂) wirkende Zentrifugalkraft entgegen der Federkraft aus seiner Ausgangsposition herausbewegbar ist.
Bremsvorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweilige Masse (m₁, m₂) in einem drehfest mit der Antriebs- bzw. Abtriebswelle (32 bzw. 34) der stufenlosen Getriebeeinheit (30) verbundenen Führungsrohr (48) radial verschiebbar geführt ist.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges relativ zur Antriebs- bzw. Abtriebswelle (32 bzw. 34) des stufenlosen Getriebes (30) axial verschiebbares Kegelrad (38) über ein Seil (52) mit einer jeweiligen Masse (m₁, m₂) gekoppelt ist.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Seil (52) zwischen einem jeweiligen relativ zur Antriebs- bzw. Abtriebswelle (32 bzw. 34) des stufenlosen Getriebes (30) axial verschiebbaren Kegelrad (38) und einer jeweiligen diesem zugeordneten Masse (m₁, m₂) über wenigsten eine Umlenkrolle (50) geführt ist.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkrolle (50) einen über ihren Umfang variablen Radius besitzt.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges relativ zur Antriebs- bzw. Abtriebswelle (32 bzw. 34) des stufenlosen Getriebes (30) axial verschiebbares Kegelrad (38) wenigstens eines Kegelradpaares (38') mit axial variabel veränderbarem Abstand über eine Hebelanordnung (56) mit einer jeweiligen Masse (m₁, m₂) gekoppelt ist.
Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges relativ zur Antriebs- bzw. Abtriebswelle (32 bzw. 34) des stufenlosen Getriebes (30) axial verschiebbares Kegelrad (38) wenigstens eines Kegelradpaares (38') mit axial variabel veränderbarem Abstand als Hohlrad mit einem kegelförmigen Mantel (58) ausgeführt ist, das federnd in eine Ausgangsposition beaufschlagt ist, in der es mit seiner offenen Seite an einer mit der Antriebs- bzw. Abtriebswelle (32 bzw. 34) sowohl drehfest als auch axial fest verbundenen Wand (60) zur Anlage kommt oder einen minimalen Abstand zu dieser Wand (60) aufweist, und eine jeweilige Masse (m) zwischen dem Hohlrad (38) und der Wand (60)angeordnet, durch das federnd beaufschlagte Hohlrad (38) einerseits in Anlage an der Innenseite des kegelförmigen Mantels (58) des Hohlrades (38) und andererseits in Anlage an der Wand (60) gehalten und entlang der Wand (60) radial verschiebbar geführt ist.
Bremsvorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kegelradoberflächen der beiden Kegelräder (38) eines jeweiligen Kegelradpaares (38') mit axial variabel veränderbarem Abstand einen von einem linearen Verlauf abweichenden, vorzugsweise zumindest im Wesentlichen quadratischen Verlauf besitzen.
Bremsvorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Riemen (36) einerseits über ein drehfest mit der Antriebswelle (32) oder der Abtriebswelle (34) der stufenlosen Getriebeeinheit (30) verbundenes Kegelradpaar (38') mit axial variabel veränderbarem Abstand und andererseits über eine drehfest mit der Abtriebswelle (34) bzw. der Antriebswelle (32) der stufenlosen Getriebeeinheit (30) verbundene zylindrische Riemenrolle (44) geführt ist.
Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Riemen (36) einerseits über ein drehfest mit der Antriebswelle (32) der stufenlose Getriebeeinheit (30) verbundenes erstes Kegelradpaar (38') und andererseits über ein drehfest mit der Abtriebswelle (34) der stufenlosen Getriebeeinheit (30) verbundenes weiteres Kegelradpaar (38') geführt und zumindest eines der beiden Kegelradpaare (38') als Kegelradpaar mit axial variabel veränderbarem Abstand vorgesehen ist.
Bremsvorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beide Kegelräder (38) wenigstens eines Kegelradpaares (38') jeweils relativ zur Antriebs- bzw. Abtriebswelle (32 bzw. 34) des stufenlosen Getriebes (30) axial verschiebbar, federnd in eine Ausgangsposition beaufschlagt und zur Variation des axialen Abstands zwischen den beiden Kegelrädern (38) durch die auf wenigstens eine mit der Antriebs- bzw. Abtriebswelle (32 bzw. 34) in Drehung versetzte Masse (m₁, m₂) wirkende Zentrifugalkraft entgegen der Federkraft aus seiner Ausgangsposition herausbewegbar sind.
Bremsvorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen der Drehachse des Türflügels (12) und dem Bremsmotor (24) vorgesehene Getriebeanordnung (28) zudem eine zwischen der Drehachse des Türflügels (12) und der stufenlosen Getriebeeinheit (30) angeordnete Getriebeeinheit (62) mit fester Übersetzung umfasst.
Bremsvorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen der Drehachse des Türflügels (12) und dem Bremsmotor (24) vorgesehene Getriebeanordnung (28) zudem eine zwischen der stufenlosen Getriebeeinheit (30) und dem Bremsmotor (24) angeordnete Getriebeeinheit (64) mit fester Übersetzung umfasst.
Türschließer (10) mit einer mit einem Türflügel (12) koppelbaren, mit einem mechanischen Energiespeicher (14) zusammenwirkenden drehbaren Türschließer-Achse (16) und einer Bremsvorrichtung (18), wobei die Bremsvorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche ausgeführt ist.
Türschließer nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (18) über die Türschließer-Achse (16) mit der Drehachse des Türflügels (12) koppelbar ist.