DE102018216381B4

DE102018216381B4 - Antriebseinheit für einen Schwenk- oder Schiebeflügel und Drehpositionserfassungsverfahren in einer Antriebseinheit

Info

Publication number: DE102018216381B4
Application number: DE102018216381.2A
Authority: DE
Inventors: Benjamin Wörner
Original assignee: Geze GmbH
Current assignee: Geze GmbH
Priority date: 2018-09-25
Filing date: 2018-09-25
Publication date: 2020-10-22
Anticipated expiration: 2038-09-26
Also published as: DE102018216381A1

Abstract

Antriebseinheit (24) für einen Schwenk- oder Schiebeflügel (12), insbesondere Türschließer, mit einem Gehäuse (26), an dem ein Glied (46) translatorisch verschieblich und eine Welle (28) drehbar gelagert sind, einem Energiespeicher (40), der mechanisch mit der Welle (28) so gekoppelt ist, dass gespeicherte Energie in eine Translationsbewegung (47) des translatorisch verschieblichen Glieds (46) umgesetzt werden kann, wobei die Translationsbewegung mittels eines Translations-Rotationswandlers (41) in eine Antriebsbewegung (29) der Welle (28) umgesetzt werden kann, und einer Drehpositionserfassungseinrichtung (60), die die Drehposition der Welle (28) erfasst.
Dabei weist die Drehpositionserfassungseinrichtung (60) eine mit dem translatorisch verschieblichen Glied (46) gekoppelte Drucksensoreinrichtung (64) auf.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für einen Schwenk- oder Schiebeflügel, insbesondere in Form eines Türschließers, mit einem Gehäuse, an dem ein Glied wie ein Kolben translatorisch verschieblich und eine Welle drehbar gelagert sind, mit einem Energiespeicher, der mechanisch mit der Welle so gekoppelt ist, dass gespeicherte Energie in eine Translationsbewegung des translatorisch verschieblichen Gliedes umgesetzt werden kann, wobei die Translationsbewegung mittels eines Translations-Rotationswandlers in eine Antriebsbewegung der Welle umgesetzt werden kann, und mit einer Drehpositionserfassungseinrichtung, die die Drehposition der Welle erfasst.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Drehpositionserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Position eines transatorisch verschieblichen Gliedes für eine Antriebseinheit gemäß Anspruch 14 sowie ein Verfahren zum Erfassen einer Position eines translatorisch verschieblichen Gliedes für eine Antriebseinheit gemäß Anspruch 15.
Antriebsvorrichtungen für Schwenk- oder Schiebeflügel in Form von Türschließern sind allgemein bekannt. Die Hauptaufgabe eines Türschließers besteht darin, den Gehkomfort zu verbessern. Beim Aufdrücken eines Schwenk- oder Schiebeflügels wird dabei Energie in dem Energiespeicher gespeichert. Der Energiespeicher ist vorzugsweise als Feder ausgebildet. Beim Loslassen des Flügels bewirkt die in dem Energiespeicher gespeicherte Energie, dass der Flügel wieder in eine Ausgangsposition zurückversetzt wird.
Obgleich Türschließer generell dazu verwendet werden, um derartige Flügel wie Türen oder Fenster mittels gespeicherter Energie zu schließen, ist es auch möglich, diese Antriebsrichtung umzukehren, Türschließer also zum Öffnen von derartigen Flügeln zu verwenden. Türschließer können als Obentürschließer, als Bodentürschließer oder als Rahmen- bzw. Falztürschließer ausgeführt sein.
Eine weitere Funktion von Türschließern kann darin bestehen, dass sie in Verbindung mit Rauchmeldern als Feststellanlage an Feuerschutz- und Rauchschutzabschlüssen verwendet werden.
In vielen Fällen beinhaltet eine derartige Antriebseinrichtung eine Dämpfungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, die Antriebsbewegung der Welle zu dämpfen. Der Grad der Dämpfung ist dabei häufig eine Funktion des Öffnungswertes des Flügels. Beispielsweise können kurz vor Erreichen einer Schließlage zunächst eine Schließdämpfung und anschließend ein sogenannter Endschlag zum Überwinden der Kraft einer Falle eines Türschlosses realisiert sein.
Die Dämpfungseinrichtung ist häufig hydraulisch realisiert. In diesem Fall beinhaltet die Dämpfungseinrichtung einen in einem Zylinder verschiebbaren Kolben, auf den der Energiespeicher in Form einer Druckfeder wirkt. Eine Längsposition des Kolbens entspricht dabei in der Regel einer Drehposition einer Welle und damit einem Öffnungsgrad des Flügels. In den Zylinder, der häufig durch das Gehäuse gebildet ist, können dabei unterschiedliche Kanäle mit unterschiedlichen Querschnitten eingebracht werden, um die oben beschriebenen unterschiedlichen Dämpfungsfunktionen realisieren zu können.
Änderungen des Dämpfungsverhaltens sind dann in der Regel nur durch Änderungen am Kolben oder am Gehäuse der Antriebseinheit möglich. Auch Anpassungen an Umgebungsbedingungen sind häufig nicht möglich.
Aus dem Dokument DE 102 59 925 A1 ist eine Antriebseinheit für einen beweglichen Flügel, insbesondere für eine Tür oder ein Fenster bekannt, mit einem Energiespeicher, durch dessen Energieabgabe der Flügel bewegt wird, wobei der Energiespeicher durch eine Beeinflussungseinrichtung in seiner Energieabgabe beeinflussbar ist. Die Beeinflussungseinrichtung weist dabei ein elektrisch ansteuerbares Beeinflussungselement auf. Die Bewegung des Flügels wird direkt oder indirekt durch einen Sensor erfasst, dessen Ausgangssignal einem Eingang einer Steuerungseinrichtung zugeleitet wird, die das Beeinflussungselement steuert. Die Steuerungseinrichtung ist so ausgebildet, dass das Beeinflussungselement abhängig von der Bewegung des Flügels in seinem Einfluss auf die Energieabgabe des Energiespeichers veränderbar ist. Der Sensor kann als Drehgeber, als linearer Weggeber, als Drucksensor in einem Fluidraum oder als Strömungsgeschwindigkeitssensor ausgebildet sein.
Ferner offenbart das Dokument EP 0 756 663 B1 einen Türschließer, bei dem eine Hubkurvenscheibe formschlüssig zwischen einer Stützrolle und einer Druckrolle angeordnet ist.
Das Dokument DE 10 2010 030 304 B4 offenbart einen Antrieb zum Öffnen und/oder Schließen eines Flügels, mit einem Abtriebsglied, das über eine Kraftübertragungseinrichtung oder unmittelbar mit dem Flügel koppelbar ist, mit einem mechanischen Energiespeicher, der mit dem Abtriebsglied bewegungsgekoppelt ist, mit einer Messeinrichtung zur Messung der Krafteinstellung des mechanischen Energiespeichers, wobei die Messeinrichtung als Kraftsensor ausgebildet ist. Der Kraftsensor kann dabei zwischen einem Stirnende des mechanischen Energiespeichers und einem antriebsseitigen Abstützungselement, z.B. einem Federteller angeordnet werden.
Ein weiterer Schwenkflügelbetätiger ist aus dem Dokument DE 10 2012 100 022 A1 bekannt. Hier sind zwei Hebel relativ zueinander verdrehbar gelagert, wobei ein Sensor dazu eingerichtet ist, eine Annäherung des einen Hebels an den anderen Hebel zu erfassen. Ein Sensor erfasst eine Druckkraft zwischen den Hebeln.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Antriebseinheit für einen Schwenk- oder Schiebeflügel sowie ein entsprechendes verbessertes Verfahren zum Erfassen einer Drehposition einer Welle eine Antriebseinheit anzugeben.
Die obige Aufgabe wird erfindungsgemäß ausgehend von der eingangs beschriebenen Antriebseinheit dadurch gelöst, dass die Drehpositionserfassungseinrichtung eine mit dem translatorisch verschieblichen Glied gekoppelte Drucksensoreinrichtung aufweist.
Ferner wird die Aufgabe gelöst durch eine Drehpositionserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Position eines translatorisch verschieblichen Gliedes für eine Antriebseinheit der erfindungsgemäßen Art, mit einer Drucksensoreinrichtung, die dazu ausgebildet ist, mit dem translatorisch verschieblichen Glied gekoppelt zu werden.
Ferner wird die obige Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Erfassen einer Drehposition einer Welle einer Antriebseinheit für einen Schwenk- oder Schiebeflügel für eine Antriebseinheit der erfindungsgemäßen Art, wobei die Welle über einen Translations-Rotationswandler mit einem translatorisch verschieblichen Glied gekoppelt ist, welches mit einer Drucksensoreinrichtung gekoppelt ist, mit den Schritten, einen Sensorzustand der Drucksensoreinrichtung zu erfassen, der durch eine Translationsbewegung des Gliedes und eine der Translationsbewegung entsprechende Beaufschlagung der Drucksensoreinrichtung erzeugt wird, und den Sensorzustand in eine Drehposition der Welle umzurechnen.
Die erfindungsgemäße Antriebseinheit lässt sich unter Verwendung einer kostengünstigen Drucksensoreinrichtung realisieren. Die Drehpositionserfassungseinrichtung ist dabei konstruktiv vergleichsweise einfach implementierbar. Es ist in der Regel nicht erforderlich, einen Sensor einer solchen Sensoreinrichtung dabei selbst mechanisch zu bewegen. Dies setzt entsprechenden Bauraum voraus, der bei der erfindungsgemäßen Lösung vorzugsweise nicht benötigt wird.
Die erfindungsgemäße Positionserfassungseinrichtung kann zur Erfassung von allen translatorisch verschiebbaren Bauteilen in der Beschlag- und Schließtechnik verwendet werden, insbesondere in Dreh-, Schiebe- und Karusselltüren, an Fensterketten- und an Fensterspindelantrieben, an Türschlössern, etc., Die Positionserfassungseinrichtung ist dabei insbesondere nutzbar, um die Translationsposition dieser Bauteile zu erfassen und daraus Rückschlüsse auf z.B. Tür- oder Fensterposition, auf einen Schließzustand eines Schlosses, auf eine Geschwindigkeit oder anderer Zustandsgrößen des jeweiligen Gliedes bzw. eines hiermit gekoppelten Bauteils des Systems abzuleiten.
Nachfolgend wird die Positionserfassungseinrichtung insbesondere im Zusammenhang mit der Erfassung einer Drehposition einer Welle beschrieben, wobei das translatorisch verschiebliche Glied, das mit der Drucksensoreinrichtung gekoppelt ist, über einen Translations-Rotationswandler mit der Welle gekoppelt ist. Obgleich dies eine bevorzugte Verwendung der erfindungsgemäßen Positionserfassungseinrichtung ist, versteht sich, dass die nachstehende Beschreibung einer Drehpositionserfassungseinrichtung auf jede Art der Erfassung einer Position eines translatorisch verschieblichen Gliedes anwendbar ist. Sämtliche Ausführungsformen der nachstehend beschriebenen Drehpositionserfassungseinrichtung zur Erfassung einer Drehposition einer Welle sind daher in gleicher Weise als Ausführungsformen einer Positionserfassungseinrichtung zur Erfassung einer Position eines translatorisch verschieblichen Gliedes zu verstehen.
Bei der erfindungsgemäßen Antriebseinheit kann die Welle eine beliebige Welle der Antriebseinheit sein, wobei die Welle vorzugsweise mechanisch mit dem Schwenk- oder Schiebeflügel so gekoppelt ist, dass eine Drehposition der Welle einem Öffnungsgrad des Schwenk- oder Schiebeflügels, insbesondere einem Öffnungswinkel eines Schwenkflügels entspricht. Vorzugsweise ist der Zusammenhang zwischen der Drehposition der Welle und dem Öffnungsgrad des Flügels linear.
Besonders bevorzugt ist die Welle eine Antriebswelle, die an dem Gehäuse drehbar gelagert ist und an der ein Schwenkhebel festgelegt ist, der mit dem Flügel bewegungsgekoppelt ist.
In einer Variante kann mittels der Drehpositionserfassungsanordnung eine einzige Drehposition der Welle erfasst werden. Vorzugsweise werden jedoch Drehpositionen der Welle über einen Teil des Bewegungsbereiches der Welle erfasst. Die Welle dreht sich bei einer Flügelbewegung von einer Schließposition in eine Öffnungsposition und umgekehrt, vorzugsweise um einen Winkel, der kleiner ist als 360°.
Vorzugsweise ist die Drehpositionserfassungseinrichtung dazu ausgebildet, wenigstens die Endpositionen der Welle zu erfassen, vorzugsweise sämtliche möglichen Drehpositionen der Welle.
Die Sensoreinrichtung hat bei der Erfindung vorzugsweise einen Zustand (was beinhalten kann, dass der Sensor ein Signal ausgibt), der der Translationsposition des translatorisch verschieblichen Gliedes und folglich einer Drehposition der Welle entspricht. Die Drehposition der Welle ist dabei vorzugsweise proportional zu einem Öffnungsgrad des Schwenk- oder Schiebeflügels.
Die Sensoreinrichtung kann ein passiver Sensor sein, der einen von der Beaufschlagung durch das translatorisch verschiebliche Glied abhängigen Sensorzustand hat, der von einer elektronischen Steuereinrichtung erfasst wird. Die Sensoreinrichtung kann jedoch auch einen aktiven Sensor aufweisen, der ein elektronisches Sensorsignal ausgibt, das vorzugsweise von einer Steuereinrichtung verarbeitet wird. Der Begriff des Sensorzustandes soll dabei im vorliegenden Zusammenhang sowohl einen Sensorzustand als solchen beinhalten, als auch ein Sensorsignal. Die Steuereinrichtung kann, muss jedoch nicht notwendigerweise Teil der Antriebseinheit sein.
In manchen Fällen wird die so erfasste Drehposition zu Überwachungs- und/oder Wartungszwecken oder dergleichen nur aufgezeichnet. In anderen Fällen kann die so erfasste Drehposition auch dazu verwendet werden, um beispielsweise eine variable Dämpfungseinrichtung anzusteuern. Auch ist es denkbar, dass die Sensoreinrichtung ein Sensorsignal nur dann ausgibt, wenn eine Drehposition erfasst wird, die sich außerhalb eines normalen Drehpositionsbereiches befindet, also im Falle eines Alarmes oder dergleichen.
Die Drucksensoreinrichtung ist vorzugsweise an dem Gehäuse festgelegt. Das translatorisch verschiebliche Glied ist vorzugsweise ein Kolben, der in einem durch das Gehäuse gebildeten Zylinder entlang einer Antriebseinheit-Längsachse translatorisch verschieblich ist. Der Kolben ist vorzugsweise gegenüber dem Zylinder abgedichtet.
Der Translations-Rotationswandler beinhaltet vorzugsweise einen Zahnstangenabschnitt, der an dem translatorisch verschieblichen Glied ausgebildet ist, sowie ein Zahnrad, das an der Welle festgelegt ist und das mit dem Zahnstangenabschnitt in Eingriff steht.
Die Drehpositionserfassungseinrichtung ist vorzugsweise im Bereich von einem axialen Ende des Gehäuses der Antriebseinheit angeordnet, und zwar vorzugsweise in einem Bereich, der axial benachbart ist zu dem translatorisch verschieblichen Glied innerhalb des Gehäuses.
Die Drucksensoreinrichtung weist vorzugsweise einen Drucksensor auf. Ein solcher Drucksensor ist zum einen kostengünstig. Zum anderen benötigt ein Drucksensor, der auch als Kraftsensor bezeichnet werden kann, in der Regel nur einen geringen Bauraum, da er in der Regel keine Teile hat, die über einen größeren Weg oder einen größeren Winkel bewegt werden müssten.
Demzufolge kann die Drucksensoreinrichtung kompakt realisiert werden. Die Genauigkeit eines Drucksensors kann möglicherweise geringer sein als jene eines Inkrementalgebers. Für die Anwendung in einer Antriebseinheit für Schwenk- oder Schiebeflüge ist die Genauigkeit jedoch in der Regel hinreichend.
Der Drucksensor weist in der Regel ein eigenes Gehäuse auf, und ist vorzugsweise an dem Gehäuse festgelegt. Vorzugsweise stützt sich das Gehäuse des Drucksensors in axialer Richtung an dem Gehäuse der Antriebseinheit ab.
Generell kann der Drucksensor auf verschiedene Art und Weise realisiert sein. Insbesondere kann der Drucksensor als piezoresistiver Drucksensor, als piezoelektrischer Drucksensor, als Drucksensor mit Hall-Element, als kapazitiver Drucksensor, als induktiver Drucksensor oder dergleichen ausgebildet sein.
Von besonderem Vorzug ist es, wenn der Drucksensor einen elektrischen Widerstand aufweist, der sich unter Druckeinwirkung ändert. Vorzugsweise ist der Drucksensor als piezoresistiver Drucksensor ausgebildet, der eine Membran mit aufgebrachten elektrischen Widerständen beinhaltet. Bei einer druckabhängigen Verformung der Membran kommt es zu einer Änderung des Widerstandes, also eines Sensorzustandes.
Der Drucksensor ist daher vorzugsweise als Passivdrucksensor realisiert. Er benötigt vorzugsweise keine eigene Stromversorgung.
Die Aufgabe wird somit vollkommen gelöst.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Drucksensoreinrichtung an einem axialen Gehäusedeckel des Gehäuses festgelegt.
Das Gehäuse kann dabei eine Art Topf- oder Zylinderabschnitt aufweisen, innerhalb dessen ein Kolben oder ein anderes translatorisch verschiebliches Glied gelagert ist. Der Gehäusedeckel kann dazu ausgebildet sein, einen Zylinderraum des Gehäuses fluiddicht zu verschließen.
Die Drucksensoreinrichtung kann dabei an dem Deckel vormontiert werden, bevor dieser bei der Endmontage mit dem anderen Teil (beispielsweise Gehäusebasis) des Gehäuses verbunden wird.
Vorzugsweise weist die Drucksensoreinrichtung eine Sensorfeder auf, über die das translatorisch verschiebliche Glied auf einen Drucksensor der Drucksensoreinrichtung wirkt.
Hierdurch kann eine translatorische Bewegung des Gliedes in eine Verformung der Sensorfeder und folglich in eine Kraft umgesetzt werden, die von der Drucksensoreinrichtung erfassbar ist, insbesondere von deren Drucksensor.
Bevorzugt ist es ferner, wenn die Drucksensoreinrichtung einen Drucksensor, ein direkt auf den Drucksensor wirkendes Druckstück, einen translatorisch verschieblichen Stößel, der dem translatorisch verschieblichen Glied zugeordnet ist, und eine Sensorfeder aufweist, die zwischen dem Druckstück und dem Stößel angeordnet ist.
Mit dieser Anordnung können translatorische Bewegungen des translatorisch verschieblichen Gliedes auf konstruktiv günstige Weise in Kräfte bzw. Drücke umgesetzt werden, die auf den Drucksensor wirken.
Ferner ist es insgesamt vorteilhaft, wenn die Drucksensoreinrichtung einen translatorisch verschieblichen Stößel aufweist, der dem translatorisch verschieblichen Glied zugeordnet ist, wobei ein den Stößel umgebender Raum mit einem Druckfluid gefüllt ist.
In diesem Fall ist das translatorisch verschiebliche Glied vorzugsweise ein Kolben, der auf einen Druckraum wirkt. Der Druckraum, innerhalb dessen das Druckfluid wie ein Hydrauliköl enthalten ist, kann dabei beispielsweise über eine Ventilanordnung mit einem weiteren Druckfluidraum verbunden sein, der auf der axial gegenüberliegenden Seite des Kolbens angeordnet ist.
In einer bevorzugten Variante ist die Kopplung des Stößels mit dem Glied so gelöst, dass der Stößel im Wesentlichen unabhängig von dem in dem Raum herrschenden Druck mit dem translatorisch verschieblichen Glied mitbewegt wird.
In diesem Fall ist eine Erfassung von sämtlichen Positionen des Gliedes zwischen gegenüberliegenden Maximalpositionen möglich. Sofern die Kopplung zwischen dem Stößel und dem Glied so ist, dass diese abhängig ist von dem in dem Raum vorherrschenden Druck, ist es ggf. nur möglich, Endpositionen oder im Extremfall nur eine Endposition des Gliedes zu erfassen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Stößel in einem Drucksensoreinrichtungs-Gehäuse verschieblich gelagert und gegenüber diesem abgedichtet.
Das Drucksensoreinrichtungs-Gehäuse kann beispielsweise durch einen Gehäusedeckel des Gehäuses der Antriebseinheit gebildet sein. Die Abdichtung des Stößels gegenüber diesem Gehäuseabschnitt ist so gewählt, dass der Drucksensor nicht mit dem Druckfluid in Kontakt kommt bzw. ein in dem Gehäuse vorhandener Druck, beispielsweise eines Druckfluides, nicht durch eine Leckage beeinträchtigt wird.
Ferner ist es in einer bevorzugten Ausführungsform vorteilhaft, wenn der Stößel mittels einer Andruckfeder, die sich an einem Drucksensoreinrichtungs-Gehäuse abstützt, gegen das translatorisch verschiebliche Glied angedrückt ist.
Hierdurch kann eine Sensorfeder, die zwischen einem Stößel und einem Drucksensor wirkt, mit einer vergleichsweise geringen Federkonstante ausgestattet sein, so dass auch kleinere Bewegungen des Gliedes erfassbar sind.
Die Andruckfeder kann hingegen eine größere Federkonstante haben als die Sensorfeder, so dass der Stößel unabhängig von einem in einem Druckraum vorherrschenden Druck immer sicher gegen das translatorisch verschiebliche Glied angedrückt wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein translatorisch verschieblicher Stößel der Drucksensoreinrichtung mit dem translatorisch verschieblichen Glied fest verbunden.
Die feste Verbindung kann beispielsweise eine Schraubverbindung sein, die erst bei der Montage hergestellt wird, kann jedoch auch eine nicht lösbare Verbindung sein, wie eine Schweißverbindung. Ferner kann die Verbindung eine Rastverbindung oder dergleichen sein.
Bei dieser Ausführungsform ist gewährleistet, dass sich der Stößel immer mit dem translatorisch verschieblichen Glied mitbewegt, also jede Position des Gliedes erfassbar ist.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist ein translatorisch verschieblicher Stößel der Drucksensoreinrichtung mit dem translatorisch verschieblichen Glied lose gekoppelt.
Unter einer losen Kopplung wird insbesondere verstanden, dass der Stößel in der Regel an dem Glied anliegt, jedoch nicht mit dem Glied verbunden ist. Hierdurch kann die Montage der Antriebseinheit vereinfacht werden.
Eine Kopplung des Stößels mit dem Glied kann beispielsweise über die Andruckfeder erfolgen, so dass gewährleistet ist, dass der Stößel sich immer mit dem Glied mitbewegt.
Sofern der Stößel nicht von Druck eines Druckfluides beaufschlagbar ist (beispielsweise durch eine entsprechende Anordnung in dem Gehäuse), kann auch die Sensorfeder hinreichend sein, um zu gewährleisten, dass der Stößel immer an dem Glied anliegt.
In einer Nullposition, bei der die Wirkkopplung des Gliedes auf die Sensorfeder am geringsten ist, kann die Sensorfeder bereits eine gewisse Vorspannung haben, so dass auf den Drucksensor unabhängig von der Drehposition der Welle immer eine gewisse Kraft ausgeübt wird. Hierdurch kann die Genauigkeit der Drehpositionserfassung verbessert werden.
Die Antriebseinheit kann vorzugsweise neben dem mechanischen Energiespeicher eine beliebige Einrichtung zur Beeinflussung der Antriebskraft zum Bewegen des Flügels beinhalten.
Bevorzugt weist die Antriebseinheit eine Dämpfungseinrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, die Antriebsbewegung der Welle zu dämpfen, wobei der Grad der Dämpfung vorzugsweise einstellbar ist.
Die Dämpfungseinrichtung ist vorzugsweise als hydraulische Dämpfungseinrichtung ausgebildet, mit einem Kolben, der innerhalb des Gehäuses der Antriebseinheit verschieblich gelagert ist und auf den der mechanische Energiespeicher wirkt, der vorzugsweise als Druckfeder realisiert ist. Der Kolben bildet vorzugsweise das translatorisch verschiebliche Glied.
Der Grad der Dämpfung kann vorzugsweise durch eine Ventilanordnung einstellbar sein, die zwischen zwei Fluidräumen auf gegenüberliegenden Seiten des Kolbens angeschlossen ist.
Wie bereits oben erwähnt, ist es bevorzugt, wenn eine elektronische Steuereinrichtung mit der Drucksensoreinrichtung verbunden ist. Vorzugsweise ist die elektronische Steuereinrichtung Teil der Antriebseinheit und ist vorzugsweise in ein Gehäuse der Antriebseinheit integriert.
Die Steuereinrichtung kann bspw. dazu ausgebildet sein, ein elektrisches Signal in Form einer Spannung oder eines Stromes in einen Drucksensor zu leiten, der vorzugsweise als passiver Drucksensor ausgebildet ist.
Die Steuereinrichtung kann ferner dazu ausgebildet sein, die Drehposition aufzuzeichnen, und zwar zu Wartungs- oder zu Überwachungszwecken.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die elektronische Steuereinrichtung mit der Drehpositionserfassungseinrichtung und mit einer Dämpfungseinrichtung verbunden, um den Grad der Dämpfung in Abhängigkeit von zumindest einer Drehposition der Welle einstellen zu können.
Vorzugsweise ist die elektronische Steuereinrichtung dabei mit einer Ventilanordnung verbunden, die zwischen zwei Fluidräumen auf gegenüberliegenden Seiten eines hydraulischen Kolbens der Dämpfungseinrichtung angeschlossen ist.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Antriebsanordnung mit einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit;
2 eine schematische Ansicht von weiteren Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Antriebseinheiten;
3 ein Diagramm einer Kraft einer Sensorfeder über einem Öffnungsgrad eines Flügels für einige Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Antriebseinheit; und
4 ein Diagramm einer Kraft einer Sensorfeder über einem Öffnungsgrad eines Flügels für eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit.

In 1 ist eine Antriebsanordnung 10 für einen Türflügel 12 schematisch dargestellt. Der Türflügel 12 ist als Schwenkflügel an einem Türrahmen 14 gelagert, und zwar mittels eines schematisch angedeuteten Scharniers 16. Eine Öffnungsbewegung des Türflügels 12 ist bei 18 gezeigt. Eine entsprechende Schließbewegung ist bei 20 gezeigt. In 1 ist der Türflügel 12 in einer Schließposition gezeigt, sowie in einer schematisch angedeuteten leicht geöffneten Position 12b, bei der der Türflügel 12 um einen Öffnungswinkel α gegenüber der Schließposition geöffnet ist.
Die Antriebsanordnung 10 beinhaltet eine Antriebseinheit 24 in Form eines Türschließers. Die Antriebseinheit 24 weist ein Gehäuse 26 auf. Vorliegend ist das Gehäuse 26 an dem Türflügel 12 festgelegt, könnte jedoch auch an dem Türrahmen 14 festgelegt sein.
Aus dem Gehäuse 26 der Antriebseinheit 24 erstreckt sich eine Antriebswelle 28, an der ein Schwenkhebel 30 drehfest festgelegt ist. Die Antriebswelle 28 kann zum Antreiben des Türflügels 12 verdreht werden. Die entsprechende Antriebsbewegung in Form einer Rotationsbewegung ist in 1 bei 29 angedeutet.
Das entgegengesetzte Ende des Schwenkhebels 30 ist mit einem Schlitten 32 gekoppelt, der über ein Drehgelenk 36 an dem Schwenkhebel 30 gelagert ist. Das Drehgelenk 36 ist vorzugsweise parallel ausgerichtet zu einer Achse der Antriebswelle 28. Der Schlitten 32 läuft in einer Gleitschiene 34, die vorliegend an dem Türrahmen 14 angebracht ist. Bei einer Anbringung des Gehäuses 26 an dem Türrahmen 14 ist die Gleitschiene 34 vorzugsweise an dem Türflügel 12 festgelegt.
Wenn der Türflügel 12 geöffnet wird, bewegt sich der Schlitten 32 innerhalb der Gleitschiene 34 bis zu einem Endanschlag der Gleitschiene 34, was in 1 schematisch bei 32a gezeigt ist. Diese Position entspricht einem maximalen Öffnungswinkel α des Türflügels 12.
Die Darstellung der Antriebsanordnung 10 ist vorliegend lediglich beispielhaft zu verstehen. Die Antriebseinheit 24 ist vorliegend als Oben-Türschließer dargestellt, könnte jedoch auch ein Bodentürschließer sein oder ein Falz-Türschließer.
Die Antriebseinheit 24 beinhaltet ferner einen Energiespeicher 40, der mit der Antriebswelle 28 so gekoppelt ist, dass in dem Energiespeicher 40 Energie gespeichert wird, wenn der Türflügel 12 geöffnet wird. Die in dem Energiespeicher 40 gespeicherte Energie wirkt dann so auf die Antriebswelle 28, dass, bei Loslassen des Türflügels 12, dieser mittels der gespeicherten Energie wieder in Richtung der Schließposition bewegt wirkt.
Der Antriebswelle 28 ist ein Translations-Rotationswandler 41 zugeordnet. Der Translations-Rotationswandler 41 kann beispielsweise ein Zahnrad beinhalten, das fest mit der Antriebswelle 28 verbunden ist. Ferner kann der Translations-Rotationswandler 41 einen Zahnstangenabschnitt beinhalten, der mit einem innerhalb des Gehäuses 26 translatorisch verschieblichen Glied starr verbunden ist. Das translatorisch verschiebliche Glied ist dabei vorzugsweise mit dem Energiespeicher 40 verbunden, der das translatorisch verschiebliche Glied mit der Antriebswelle 28 koppelt, wie oben beschrieben.
Die Antriebseinheit 24 beinhaltet ferner eine Dämpfungseinrichtung 42. Mittels der Dämpfungseinrichtung 42 kann die von dem Energiespeicher 40 ausgelöste Schließbewegung gedämpft werden, vorzugsweise variabel in Abhängigkeit von dem Öffnungswinkel α gedämpft werden.
Der Energiespeicher 40 weist vorzugsweise eine Feder 44 auf, die insbesondere als Druckfeder ausgebildet ist, wobei die Feder 44 sich einerseits an dem Gehäuse 26 abstützt und andererseits über ein translatorisch verschiebliches Glied und den Translations-Rotationswandler 41 auf die Antriebswelle 28 wirkt.
Die Dämpfungseinrichtung 42 weist vorzugsweise ein translatorisch verschiebliches Glied 46 hier in Form eines Kolbens 46 auf, der in einem Zylinder 48 geführt ist, derart, dass auf axial gegenüberliegenden Seiten des Kolbens 46 zwei unterschiedliche Druckräume ausgebildet sind. Translationsbewegungen des Kolbens 46 sind in 1 schematisch bei 47 angedeutet. Der Kolben 46 ist gegenüber dem Zylinder 48 über eine Kolbendichtung 49 abgedichtet. Die Druckräume sind vorzugsweise über eine Ventilanordnung 50 miteinander verbunden.
Die Druckfeder 44 wirkt vorzugsweise auf den Kolben 46. Der Kolben 46 beinhaltet vorzugsweise eine derartige Wirkkopplung mit der Antriebswelle 28, dass ein axialer Versatz des Kolbens 46 in dem Zylinder 48 einer Verdrehung der Antriebswelle 28 entspricht.
Die Antriebseinheit 24 weist ferner eine Steuereinrichtung 52 auf. Die Steuereinrichtung 52 ist vorzugsweise mit der Ventilanordnung 50 verbunden und dazu ausgebildet, die Ventilanordnung 50 anzusteuern.
Die Antriebseinheit 24 beinhaltet ferner eine Drehpositionserfassungseinrichtung 60.
Die Drehpositionserfassungseinrichtung 60 dient zum Erfassen einer Drehposition der Antriebswelle 28 und damit mittelbar zum Erfassen des Öffnungswinkels α des Türflügels 12.
Die Drehpositionserfassungseinrichtung 60 beinhaltet ferner eine Drucksensoreinrichtung 64. Die Drucksensoreinrichtung 64 ist mit dem Kolben 46 wirkgekoppelt, derart, dass der Kolben 46 so auf die Drucksensoreinrichtung 64 wirkt, dass sich zumindest eine Drehposition, vorzugsweise eine Mehrzahl von Drehpositionen der Antriebswelle 28 mittels der Sensoreinrichtung 64 erfassen lässt bzw. lassen.
Die Drucksensoreinrichtung 64 weist ein Sensorgehäuse 65 auf. Die Drucksensoreinrichtung 64 weist ferner ein Druckstück 66 auf, das über eine Sensorfeder 68 mit dem Kolben 46 wirkgekoppelt ist.
Genauer gesagt beinhaltet die Drucksensoreinrichtung 64 einen Drucksensor 70, der innerhalb des Sensorgehäuses 65 angeordnet ist und auf den unmittelbar das Druckstück 66 wirkt. Das Sensorgehäuse 65 ist dabei an einem Gehäusedeckel 74 des Gehäuses 26 festgelegt, der dazu dient, eine axiale Öffnung einer Gehäusebasis 72 des Gehäuses 26 zu verschließen.
Der Gehäusedeckel 74 weist eine axiale Durchgangsbohrung auf, die auf der Außenseite des Gehäusedeckels 74 von dem Sensorgehäuse 65 verschlossen ist. Das Druckstück 66 ist innerhalb der axial durchgehenden Bohrung in dem Gehäusedeckel 74 gelagert. Ferner ist in der Bohrung des Gehäusedeckels 74 ein Stößel 76 axial verschieblich gelagert, der mit dem Kolben 46 wirkgekoppelt ist. Die Sensorfeder 68 wirkt dabei zwischen dem Druckstück 66 und dem Stößel 76.
Der Gehäusedeckel 74 bildet hierbei ein Drucksensoreinrichtungs-Gehäuse 75. In alternativen Ausführungsformen kann das Drucksensoreinrichtungs-Gehäuse 75 auch durch ein von dem Gehäuse 26 separates Bauteil gebildet sein.
Zwischen dem Gehäusedeckel 74 und dem Kolben 46 ist ein Koppelraum 78 ausgebildet, dessen axiale Länge in Abhängigkeit von der Translationsposition des Kolbens 46 variiert.
Der Stößel 76 wird mittels der Sensorfeder 68 gegen eine Stirnseite des Kolbens 46 angedrückt, um die genannte Kopplung zu erzielen. Sofern in dem Koppelraum 78 kein Druckfluid angeordnet ist und folglich kein Druck vorherrscht, der die Kraft der Sensorfeder 68 überschreitet, kann bei dieser Ausgestaltung jede Translationsposition des Kolbens 46 erfasst werden. Sofern, was nachstehend beschrieben wird, der Koppelraum 78 als Druckraum ausgebildet ist, kann ein darin enthaltenes Druckfluid den Stößel 76 aus der Anlageposition an dem Kolben 68 verdrängen und in Richtung hin zu dem Drucksensor 70 drücken. In diesem Fall ist es denkbar, dass die Drucksensoreinrichtung 64 nur mindestens eine Endposition des Kolbens 46 erfassen kann.
Die Kopplung zwischen dem Stößel 76 und dem Kolben 46 ist in dieser Ausführungsform eine lose Kopplung, was in 1 schematisch bei 80 angedeutet ist. Die oben beschriebene Bohrung, die sich axial durch den Gehäusedeckel 74 erstreckt, wird nachstehend auch als Stößelbohrung bezeichnet und ist mit 82 in 1 dargestellt.
Der Drucksensor 70 ist vorzugsweise mit der Steuereinrichtung 52 gekoppelt (bei „B“ gezeigt), derart, dass die Steuereinrichtung 52 über die Drucksensoreinrichtung 64 die Drehposition der Antriebswelle 28 und folglich den Öffnungswinkel α ermitteln kann. Der Drucksensor 70 ist vorzugsweise ein passiver Drucksensor, dessen elektrischer Widerstand sich in Abhängigkeit von dem auf ihn wirkenden Druck bzw. der auf ihn wirkenden Kraft ändert. Die Steuereinrichtung 52 wird in diesem Fall eine elektrische Spannung oder einen elektrischen Strom an den Drucksensor 70 anlegen, wobei sich die jeweils andere elektrische Zustandsgröße aufgrund der Widerstandsänderung entsprechend ändert. Unter einem Sensorzustand soll jedoch vorliegend auch verstanden werden, dass der Drucksensor 70 als aktiver Sensor ausgebildet ist, der ein Sensorsignal abgibt, das dem auf ihn wirkenden Druck entspricht, derart, dass die Verbindung zwischen dem Drucksensor 70 und der Steuereinrichtung 52 über eine Signalleitung erfolgt.
Die Steuereinrichtung 52 ist, wie es bei „A“ gezeigt ist, ferner vorzugsweise mit der Ventilanordnung 50 verbunden. Folglich kann die Steuereinrichtung 52 einen Dämpfungsgrad der Dämpfungseinrichtung 42 abhängig von der Drehposition der Antriebswelle 28 bzw. dem Öffnungswinkel α des Türflügels 12 festlegen. Die Ventilanordnung 50 kann zu diesem Zweck elektromagnetisch ansteuerbare Ventile beinhalten.
Bei einer Öffnungsbewegung des Türflügels 12 wird die Druckfeder 44 gespannt und speichert mechanische Federenergie. Aufgrund des Translations-Rotationswandlers 41 führt nämlich eine Verschwenkung des Türflügels 12 zwangsläufig zu einer Axialverschiebung des Kolbens 46. In einem Druckraum, der auf einer dem Koppelraum 78 axial gegenüberliegenden Seite des Kolbens 46 in dem Gehäuse 26 angeordnet ist, wird hierbei Druckfluid verdrängt und über die Ventilanordnung 50 (oder direkt) in den Koppelraum 78 geführt.
Das Druckfluid bleibt dabei im Wesentlichen drucklos. Die Sensorfeder 68 drückt den Stößel 76 gegen den Kolben 76, so dass der Stößel 76 der Bewegung des Kolbens 46 folgt. Der Drucksensor 70 wird folglich entlastet.
Sobald der Türflügel 12 losgelassen wird, wirkt die Druckfeder 44 auf den Kolben 46 und drückt diesen in der Darstellung der 1 nach links. Dies hat zum einen die Konsequenz, dass Druckfluid in dem Koppelraum 78 verdrängt wird und zurück in den gegenüberliegenden Druckraum geleitet wird. Ferner wird der Stößel 76 mit dem Kolben 46 mitbewegt, so dass sich der Druck bzw. die Kraft auf den Drucksensor 70 erhöht, bis hin zu einer Maximalkraft bei einem Öffnungswinkel von 0°.
Sofern die Kraft der Sensorfeder 68 hinreichend ist, um den Stößel 76 immer in Kontakt an dem Kolben 46 zu halten, können folglich die Endpositionen des Kolbens 46 und alle dazwischen liegenden Positionen erfasst werden.
Sofern ein Druck in dem Koppelraum 78 zu groß wird, könnte es sein, dass sich der Stößel 76 von dem Kolben 46 löst, so dass dann nur noch ggf. Endpositionen erfassbar sind.
In 2 ist eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit 24 dargestellt, die auf den Teil der Antriebseinheit 24 beschränkt ist, in dem die Drucksensoreinrichtung 64 angeordnet ist.
Die Darstellung der 2 entspricht hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise generell der Darstellung der 1. Gleiche Elemente sind daher durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet. Im Folgenden werden im Wesentlichen die Unterschiede erläutert.
So zeigt 2 einen Kolben 46, der auf vier unterschiedliche Stößel 76, 76A, 76B, 76C wirkt. In der Praxis wird nur einer dieser Stößel in die Antriebseinheit 24 integriert.
Zunächst ist in 2 zu erkennen, dass der Gehäusedeckel 74 und die Gehäusebasis 72 gegeneinander abgedichtet sind, was in 2 durch eine Gehäusedichtung 90 angedeutet ist.
Die in 2 dargestellte Drucksensoreinrichtung 64 entspricht hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise vollständig der Drucksensoreinrichtung 64 der 1. Gezeigt ist, dass der Stößel 76 gegenüber der Stößelbohrung 82 nicht abgedichtet ist, dass jedoch das Druckstück 66 über eine Druckstückdichtung 92 gegenüber der Stößeldichtung 82 abgedichtet ist, um zu vermeiden, dass Fluid in den Bereich des Drucksensors 70 gelangt.
Der Koppelraum 78 ist dabei vorzugsweise ein im Wesentlichen druckloser Raum, der jedenfalls nicht mit einem Fluid gefüllt ist. Demzufolge reicht die Kraft der Sensorfeder 68 aus, um den Stößel 76 immer gegen die Stirnseite des Kolbens 46 zu drücken.
Für die drei weiteren Drucksensoreinrichtungen 64A, 64B, 64C ist zunächst anzumerken, dass für diese der Koppelraum 78 ein Druckraum ist, innerhalb dessen ein Druckfluid angeordnet ist.
Bei der Drucksensoreinrichtung 64A ist der Stößel 76A über eine Verschraubung 94 (oder eine andere Befestigungseinrichtung) mit dem Kolben 46 starr verbunden. Der Stößel 76A ist über eine Stößeldichtung 96 gegenüber der Stößelbohrung 82 abgedichtet. Demzufolge ist es nicht notwendig, das Druckstück 66A gegenüber der Stößelbohrung 82 abzudichten. Der Stößel 66A kann zudem in einer Druckstückbohrung aufgenommen sein, die einen kleineren Durchmesser aufweist als die Stößelbohrung 82.
Bei der Drucksensoreinrichtung 64B ist der Stößel 76B wiederum über eine lose Kopplung 80B mit dem Kolben 46 gekoppelt. Aufgrund des Druckfluides in dem Koppelraum 89A kann es vorkommen, dass bei Ausüben einer Kraft F mittels des Kolbens 76 auch das enthaltene Fluid den Stößel 76B von der Stirnseite des Kolbens 46 löst, so dass das Fluid den Stößel 76B gegen die Kraft der Sensorfeder 68 in eine Anschlagposition drückt, bei der der Drucksensor 70 maximal belastet ist.
Bei dieser Ausführungsform können ggf. nur Endpositionen des Kolbens 76 erfasst werden.
Bei der Drucksensoreinrichtung 64C ist ein Stößel 76C vorgesehen, dessen Aufbau im Wesentlichen jenem des Stößels 76 entspricht. Zwischen dem Stößel 76C und dem Kolben 46 ist eine lose Kopplung 80C eingerichtet. Durch eine Andruckfeder, die zwischen einer Schulter der Stößelbohrung 82 und dem Stößel 76C wirkt, wird jedoch gewährleistet, dass der Stößel 76C immer an der Stirnseite des Kolbens 46 anliegt, selbst wenn in dem Koppelraum 78 ein Druckfluid unter Druck steht. Eine Federkonstante der hierzu verwendeten Andruckfeder 98 ist größer als jene der Sensorfeder 68.
In 2 ist ferner gezeigt, dass die Steuereinrichtung 52 gewöhnlich über eine Zweidrahtleitung mit dem jeweiligen Drucksensor 70 verbunden ist. Die Steuereinrichtung 52 ist dazu ausgelegt, diesen Leitungen eine elektrische Zustandsgröße aufzuprägen, beispielsweise den Strom oder die Spannung. Die andere elektrische Zustandsgröße (Spannung oder Strom) wird dann gemessen und ändert sich in Abhängigkeit von dem Zustand des Drucksensors 70, insbesondere in Abhängigkeit von dem auf den Drucksensor 70 ausgeübten Druck bzw. der auf den Drucksensor 70 ausgeübten Kraft.
In 3 ist ein Diagramm 100 dargestellt, bei dem eine auf den Drucksensor 70 ausgeübte Kraft F über einem Türflügelöffnungswinkel α aufgetragen ist.
Die in diesem Diagramm 100 eingezeichnete Kennlinie gibt die Sensorzustände S des Drucksensors 70 für die Drucksensoreinrichtung 64, die Drucksensoreinrichtung 64A sowie für die Drucksensoreinrichtung 64B an, entsprechend Sensorzuständen S, S_A , S_B .
In allen Fällen ist bei maximalem Türöffnungswinkel α_MAX die auf den Drucksensor ausgeübte Kraft minimal (F_MIN). Bei einem Türöffnungswinkel von 0° ist diese Kraft maximal (F_MAX). Die gebildete Kennlinie ist vorliegend linear eingezeichnet, kann jedoch auch eine gekrümmte Kurve sein, in Abhängigkeit von der Eigenschaft des Drucksensors 70.
Eine lineare Kennlinie, wie sie für das Diagramm 100 dargestellt ist, hat jedoch den Vorteil, dass sich die Widerstandswerte des Drucksensors 70 proportional zu dem Türflügelöffnungswinkel und/oder zu einem Drehwinkel der Antriebswelle 28 ändern, so dass eine Umrechnung einfach vollzogen werden kann.
Der Zusammenhang zwischen Sensorzustand (Widerstandswert oder Sensorsignal des Drucksensors 70) und Drehposition der Antriebswelle 28 und/oder Schwenkposition des Türflügels 12 kann in der Steuereinrichtung 52 über eine Funktion errechnet werden, oder über eine Tabelle.
Mit der in dem Diagramm 100 gezeigten Kennlinie ist gezeigt, dass sich für jeden Wert zwischen der Minimalkraft F_MIN und der Maximalkraft F_MAX ein anderer Wert des Türöffnungswinkels α ergibt, so dass sämtliche Türöffnungswinkel erfassbar sind.
In 4 ist ein der 3 vergleichbares Diagramm 100B dargestellt, das für die Drucksensoreinrichtung 64B gilt. Generell ist das Diagramm ähnlich wie jenes der 3. Es ist dort zu erkennen, dass bei einem maximalen Öffnungswinkel α_MAX die Kraft F zwar minimal sein kann (F_MIN). Sobald jedoch von der Feder 44 eine Kraft auf den Kolben 46 ausgeübt wird und ein in dem Koppelraum 78 enthaltenes Druckfluid unter Druck gesetzt wird, kann dieses Fluid den Stößel 76B lösen, und zwar von der Stirnfläche des Kolbens 46. Der Druck ist dabei in der Regel sofort so hoch, dass der Stößel 76B in die Anschlagposition gedrückt wird, bei der die Kraft maximal ist (F_MAX). Dies ist durch einen entsprechenden senkrechten Pfeil in 4 angedeutet.
Bis zum Erreichen des minimalen Türöffnungswinkels bleibt diese Kraft dann auf dem Wert von F_MAX. Sobald jedoch die Tür angehalten wird, fällt der Druck in dem Koppelraum 78A sofort ab, und der Stößel 76 wird wieder mittels der Sensorfeder gegen den Kolben 46 gedrückt, so dass wieder die ursprüngliche Kennlinie erreicht wird. Dies ist in 4 ebenfalls durch einen senkrechten Pfeil angedeutet, der zwischen 0° und α_MAX liegt.
Bezugszeichenliste

10: Antriebsanordnung
12: Türflügel
14: Türrahmen
16: Scharnier
18: Öffnungsbewegung
20: Schließbewegung
24: Antriebseinheit
26: Gehäuse
28: Antriebswelle
29: Rotationsbewegung
30: Schwenkhebel
32: Schlitten
34: Gleitschiene
36: Drehgelenk
40: Energiespeicher
41: Translations-Rotationswandler
42: Dämpfungseinrichtung
44: Feder
46: verschiebliches Glied / Kolben
47: Translationsbewegung
48: Zylinder
49: Kolbendichtung
50: Ventilanordnung
52: Steuereinrichtung
60: Drehpositionserfassungseinrichtung
64: Drucksensoreinrichtung
65: Sensorgehäuse
66: Druckstück
68: Sensorfeder
70: Drucksensor
72: Gehäusebasis
74: Gehäusedeckel
75: Drucksensoreinrichtungs-Gehäuse
76: Stößel
78: Koppelraum
80: lose Kopplung
82: Stößelbohrung
86: Innenraum
88: Lager
90: Gehäusedichtung
92: Druckstückdichtung
94: Verschraubung
96: Stößeldichtung
98: Andruckfeder
100: Diagramm
F: Kraft
α: Türöffnungswinkel
S: Sensorzustand
i: Strom
u: Spannung

Claims

Antriebseinheit (24) für einen Schwenk- oder Schiebeflügel (12), insbesondere Türschließer, mit - einem Gehäuse (26), an dem ein Glied (46) translatorisch verschieblich und eine Welle (28) drehbar gelagert sind, - einem Energiespeicher (40), der mechanisch mit der Welle (28) so gekoppelt ist, dass gespeicherte Energie in eine Translationsbewegung (47) des translatorisch verschieblichen Glieds (46) umgesetzt werden kann, wobei die Translationsbewegung mittels eines Translations-Rotationswandlers (41) in eine Antriebsbewegung (29) der Welle (28) umgesetzt werden kann, und - einer Drehpositionserfassungseinrichtung (60), die die Drehposition der Welle (28) erfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehpositionserfassungseinrichtung (60) eine mit dem translatorisch verschieblichen Glied (46) gekoppelte Drucksensoreinrichtung (64) aufweist.
Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucksensoreinrichtung (64) an einem axialen Gehäusedeckel (74) des Gehäuses (26) festgelegt ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drucksensor (70) der Drucksensoreinrichtung (64) einen elektrischen Widerstand aufweist, der sich unter Druckeinwirkung ändert.
Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucksensoreinrichtung (64) eine Sensorfeder (68) aufweist, über die das translatorisch verschiebliche Glied (46) auf einen Drucksensor (70) der Drucksensoreinrichtung (64) wirkt.
Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucksensoreinrichtung (64) einen Drucksensor (70), ein direkt auf den Drucksensor (70) wirkendes Druckstück (66), einen translatorisch verschieblichen Stößel (76), der dem translatorisch verschieblichen Glied (46) zugeordnet ist, und eine Sensorfeder (68) aufweist, die zwischen dem Druckstück (66) und dem Stößel (76) angeordnet ist.
Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucksensoreinrichtung (64) einen translatorisch verschieblichen Stößel (76) aufweist, der dem translatorisch verschieblichen Glied (46) zugeordnet ist, wobei ein den Stößel (76) umgebender Raum (78) mit einem Druckfluid gefüllt ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (76) in einem Drucksensoreinrichtungs-Gehäuse (75) verschieblich gelagert und gegenüber diesem abgedichtet ist.
Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (76) mittels einer Andruckfeder (98), die sich an einem Drucksensoreinrichtungs-Gehäuse (75) abstützt, gegen das translatorisch verschiebliche Glied (46) angedrückt ist.
Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein translatorisch verschieblicher Stößel (76) der Drucksensoreinrichtung (64) mit dem translatorisch verschieblichen Glied (46) fest verbunden ist.
Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein translatorisch verschieblicher Stößel (76) der Drucksensoreinrichtung (64) mit dem translatorisch verschieblichen Glied (46) lose gekoppelt ist.
Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Dämpfungseinrichtung (42), die dazu ausgebildet ist, die Antriebsbewegung (29) der Welle (28) zu dämpfen, wobei der Grad der Dämpfung vorzugsweise einstellbar ist.
Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine elektronische Steuereinrichtung (52), die mit der Drucksensoreinrichtung (64) verbunden ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinrichtung (52) mit der Drehpositionserfassungseinrichtung (60) und mit einer Dämpfungseinrichtung (42) verbunden ist, um den Grad der Dämpfung in Abhängigkeit von zumindest einer Drehposition der Welle (28) einstellen zu können.
Drehpositionserfassungseinrichtung (60) zum Erfassen einer Position eines translatorisch verschieblichen Gliedes (46) für eine Antriebseinheit (24) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, mit einer Drucksensoreinrichtung (64), die dazu ausgebildet ist, mit dem translatorisch verschieblichen Glied (46) gekoppelt zu werden.
Verfahren zum Erfassen einer Position eines translatorisch verschieblichen Gliedes (46) für eine Antriebseinheit (24) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das translatorisch verschiebliche Glied (46) mit einer Drucksensoreinrichtung (64) gekoppelt ist, mit den Schritten: - Erfassen eines Sensorzustandes (S) der Drucksensoreinrichtung (64), der durch eine Translationsbewegung (47) des Gliedes (46) und eine der Translationsbewegung (47) entsprechende Beaufschlagung der Drucksensoreinrichtung (64) erzeugt wird, und; - Umrechnen des Sensorzustandes (S) in eine Position des translatorisch verschieblichen Gliedes (46).