DE102019102441A1

DE102019102441A1 - Vorreiber zum Verriegeln einer Tür

Info

Publication number: DE102019102441A1
Application number: DE102019102441.2A
Authority: DE
Inventors: Markus Schmitz; Murat Malkoc
Original assignee: EMKA Beschlagteile GmbH and Co KG
Current assignee: EMKA Beschlagteile GmbH and Co KG
Priority date: 2019-01-31
Filing date: 2019-01-31
Publication date: 2020-08-06

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Vorreiber zum Verriegeln einer Tür (100) mit einem Vorreibergehäuse (4), gegenüber dem Vorreibergehäuse (4) drehbar angeordneten Betätigungselement (2) und einem über das Betätigungselement (2) axial bewegbaren und verschwenkbaren Verriegelungselement (3), welche durch das Betätigungselement (2) und das Verriegelungselement (3) über ein Untersetzungsgetriebe (5) derart miteinander gekoppelt sind, dass die Drehbewegungen des Betätigungselements (2) in eine Axialbewegung und eine Schwenkbewegung des Verriegelungselements (3) überführt werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Vorreiber zum Verriegeln einer Tür mit einem Vorreibergehäuse, einem gegenüber dem Vorreibergehäuse drehbar angeordneten Betätigungselement und einem über das Betätigungselement axial bewegbaren und verschwenkbaren Verriegelungselement.
Derartige Vorreiber werden zum Verriegeln von Türen gegenüber einer Türzarge in verschiedensten Anwendungsbereichen verwendet. Unter dem Begriff „Tür“ sollen daher auch nicht nur Türen im herkömmlichen Sinne zu verstehen sein, sondern auch andere Arten verriegelbarer Schließelemente, wie insbesondere Fenster, Klappen, Luken, Abdeckungen usw. Auch unter dem Begriff „Türzarge“ sollen alle Arten von Öffnungen, Rahmen und ähnlichen Elementen verstanden werden, die sich über entsprechende Schließelemente verschließen lassen.
Bekannte Vorreiber weisen ein feststehendes Vorreibergehäuse auf, über welches die Vorreiber mit der jeweiligen Tür verbunden werden können. Innerhalb des Vorreibergehäuses ist auf der einen Seite der Tür ein Betätigungselement drehbar gelagert, dessen Drehbewegungen sich bei konstruktiv einfach ausgestalteten Vorreibern über eine starre Verbindungswelle auf ein auf der anderen Seite der Tür angeordnetes Verriegelungselement übertragen lassen, wodurch das Verriegelungselement den Drehbewegungen des Betätigungselements folgend zwischen einer Offenstellung und einer Verriegelungs- bzw. Schließstellung verschwenkt werden kann. In der Offenstellung des Verriegelungselements ist die Verriegelung gelöst und die Tür kann geöffnet werden, in der Schließstellung des Verriegelungselements ist die Verriegelung aktiviert und die Tür gegen ungewolltes Öffnen gesichert.
Neben diesen konstruktiv einfach gehaltenen Vorreibern sind auch solche Vorreiber bekannt, bei welchen das Verriegelungselement nicht nur verschwenkbar, sondern auch axial bewegbar gegenüber dem Vorreibergehäuse angeordnet ist. Diese Vorreiber weisen den Vorteil auf, dass aufgrund der Axialbewegung eine zwischen der Tür und der Türzarge angeordnete Dichtung über die Axialbewegung gestaucht und damit eine gewünschte Dichtwirkung hergestellt werden kann.
Zum Verriegeln bzw. Entriegeln der Tür wird das Betätigungselement in der Regel um einen Betätigungswinkel von 90 Grad, in manchen Fällen auch um 180 Grad, verdreht, wodurch das mit diesem starr gekoppelte Verriegelungselement um einen entsprechenden Winkel verschwenkt und hierdurch die Verriegelung hergestellt oder gelöst wird.
Derartige Vorreiber sind aus dem Stand der Technik in verschiedenen Konstruktionen bekannt, jedoch weisen diese zumeist den Nachteil auf, dass aufgrund des vergleichsweise geringen Betätigungswinkels die Gefahr besteht, dass die Verriegelung ungewollt gelöst werden kann. Solche Situationen können beispielsweise dann auftreten, wenn eine Person mit einem Werkzeug oder einem Kleidungsstück an dem Betätigungselement hängen bleibt, wodurch dieses verdreht und die Verriegelung unbeabsichtigt gelöst wird. Dies kann sich insbesondere bei Türen von Klimakammern, Klappen industrieller Anlagen und ähnlichen Anwendungen als überaus problematisch erweisen.
Um die Gefahr eines ungewollten Lösens zu verringern, ist in der DE 10 2018 117 163 ein Vorreiber beschrieben, bei welchem das Betätigungselement und das Verriegelungselement über eine Gewindeverbindung miteinander verbunden sind, die aus einem mit dem Betätigungselement verbundenen Außengewinde und einem in einer Durchgangsbohrung des Verriegelungselements vorgesehenen Innengewinde besteht. Durch Drehung des Betätigungselements wird über die Gewindeverbindung in einem ersten Bewegungsabschnitt zunächst eine Axialbewegung des Verriegelungselements entlang einer hierzu vorgesehen Axialführung erzeugt. Sobald das Verriegelungselement die Axialführung verlassen hat, werden das Innengewinde und das Außengewinde nicht weiter gegeneinander verdreht. Die Axialbewegung endet und das Verriegelungselement wird in diesem zweiten Bewegungsabschnitt aufgrund der im Bereich der Gewindeverbindung bestehenden Reibung der Drehbewegung des Betätigungselements folgend verschwenkt.
Diese Art von Vorreibern zeichnet sich dadurch aus, dass die Gefahr eines ungewollten Lösens der Verriegelung aufgrund des im Vergleich zum Schwenkwinkel des Verriegelungselements sehr viel größeren Betätigungswinkels des Betätigungselements deutlich reduziert ist.
Jedoch hat sich diese Art von Vorreibern nicht für sämtliche Anwendungen als geeignet herausgestellt. Denn im zweiten Bewegungsabschnitt sind das Verriegelungselement und das Betätigungselement nur über die Reibung der Gewindeverbindung miteinander verbunden. Aufgrund schwankender Umwelteinflüsse, wie beispielsweise Feuchte, Öl oder ähnlichem, kann die Bewegung innerhalb des zweiten Bewegungsabschnitts daher beeinträchtigt werden, wodurch sich die gewünschte Verriegelung über den Vorreiber unter Umständen nicht zuverlässig herstellen oder lösen lässt.
Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der Erfindung, einen Vorreiber anzugeben, der sich durch eine verringerte Gefahr ungewollten Lösens bei gleichzeitig zuverlässiger Funktionsweise selbst im Falle ungünstiger Umweltbedingungen auszeichnet.
Diese Aufgabe wird bei einem Vorreiber der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Betätigungselement und das Verriegelungselement über ein Untersetzungsgetriebe derart miteinander gekoppelt sind, dass die Drehbewegungen des Betätigungselements in eine Schwenkbewegung des Verriegelungselements untersetzt und in eine Axialbewegung des Verriegelungselements überführt werden.
Über die Getriebekopplung wird eine zwangsweise Überführung der Drehbewegungen des Betätigungselements nicht nur in eine Schwenkbewegung, sondern auch in eine Axialbewegung des Verriegelungselements erreicht. Umwelteinflüsse wie Feuchte, Öl usw. vermögen bei einem solchen Vorreiber keinerlei Funktionsstörungen hervorzurufen. Zudem lässt sich über das Untersetzungsgetriebe eine gewünschte Untersetzung zwischen der Drehbewegung des Betätigungselements und der Schwenkbewegung des Verriegelungselements erreichen, wodurch auch die Gefahr eines ungewollten Betätigens reduziert ist.
In diesem Zusammenhang wird weiter vorgeschlagen, dass das Untersetzungsverhältnis des Schwenkwinkels des Verriegelungselements zum Betätigungswinkel des Betätigungselements im Bereich von 1:4 bis 1:16 und bevorzugt im Bereich von 1:8 bis 1:12 liegt. Bei einem Untersetzungsverhältnis von 1:8 wäre es beispielsweise so, dass zum Verschwenken des Verriegelungselements um einen Schwenkwinkel von 90 Grad ein Betätigungswinkel des Betätigungselements von 720 Grad erforderlich ist, das Betätigungselement also zwei volle Umdrehungen machen muss, bevor das Verriegelungselement um 90 Grad verschwenkt ist. Hierdurch wird die Gefahr eines ungewollten Lösens nahezu beseitigt.
Vorteilhaft ist ferner eine Ausgestaltung, bei welche sich die Schwenkbewegung und die Axialbewegung des Verriegelungselements zunächst teilweise überlagern. Hierdurch lässt sich eine einfache und gleichzeitig kompakte Bauweise realisieren. Vorteilhaft können sich die Schwenkbewegung und die Axialbewegung auch über den gesamten Bewegungsbereich überlagern.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht ferner vor, dass das Untersetzungsgetriebe einen Gewindetrieb zur Erzeugung der Axialbewegung des Verriegelungselements aufweist. Über den Gewindetrieb kann die Axialbewegung des Verriegelungselements auf zuverlässige und einfache Art und Weise aus der Drehbewegung des Betätigungselements abgeleitet werden. Bei dem Gewindetrieb kann es sich um eine Art Spindelantrieb mit einer einfachen oder mehrgängigen Gewindespindel handeln.
In vorteilhafter Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass der Gewindetrieb als Teleskopgewindetrieb ausgebildet ist, wobei ein erstes Teleskopierelement mit dem Betätigungselement und ein zweites Teleskopierelement mit dem Verriegelungselement verbunden ist. Durch gegenseitiges Teleskopieren der beiden Teleskopierelemente des Gewindetriebs kann auf vorteilhafte Art und Weise eine Axialbewegung des Verriegelungselements gegenüber dem Betätigungselement erfolgen.
In diesem Zusammenhang wird weiter vorgeschlagen, dass das erste Teleskopierelement einen als Innengewinde oder Außengewinde ausgebildeten Gewindeabschnitt aufweist, der mit einem korrespondierend ausgebildeten Gewindeabschnitt des zweiten Teleskopierelements zusammenwirkt. Im Hinblick auf eine kompakte Bauweise ist es vorteilhaft, wenn das erste mit dem Betätigungselement verbundene Teleskopierelement einen als Innengewinde ausgebildeten Gewindeabschnitt aufweist. Hierdurch lässt sich ein in axialer Richtung kompakter Aufbau des Vorreibers erreichen.
Um eine definierte Schwenkbewegung des Verriegelungselements zu erreichen, wird ferner vorgesehen, dass der Gewindetrieb mit einer Schwenkmechanik zur Initiierung der Schwenkbewegung des Verriegelungselements gekoppelt ist. Über die Schwenkmechanik lassen sich die Schwenkbewegungen des Verriegelungselements selbst bei ungünstigen oder stark variierenden Umwelt- oder Störeinflüssen zuverlässig und reproduzierbar einleiten. Es ergibt sich über die Schwenkmechanik eine mechanische Kopplung, die unabhängig von derartigen Einflüssen ist.
Eine in diesem Zusammenhang weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Schwenkmechanik eine gegenüber der Axialbewegung des Verriegelungselements zumindest abschnittsweise schräg verlaufende Führungsbahn und ein entlang der Führungsbahn bewegbares Führungselement aufweist. Über die abschnittsweise schräg verlaufende Führungsbahn und das entlang der Führungsbahn bewegbare Führungselement lässt sich die Axialbewegung auf konstruktiv einfache Weise mechanisch in eine Schwenkbewegung überführen. Die Führungsbahn und das Führungselement können nach Art einer Kulissenführung ausgebildet sein. Das Führungselement kann als Nutenstein in einer nutenförmigen Führungsbahn verlaufen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass entweder die Führungsbahn feststehend und das Führungselement bewegbar oder das Führungselement feststehend und die Führungsbahn bewegbar gegenüber dem Vorreibergehäuse angeordnet sind. Für die Funktion der Schwenkmechanik ist eine Relativbewegung zwischen der Führungsbahn und dem Führungselement erforderlich.
Eine ganz besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Untersetzungsgetriebe einen zweiten Gewindetrieb zur Erzeugung einer Axialbewegung des Betätigungselements aufweist. In der Regel ist bei Vorreibern das Betätigungselement axial unbewegbar in dem Vorreibergehäuse aufgenommen. Über die axiale Bewegung des Betätigungselements lässt sich ein Öffnungsindikator bereitstellen, durch welchen der Bediener des Vorreibers auch von der Bedienungsseite der Tür her eine Rückmeldung über den Schließzustand des auf der anderen Seite der Tür angeordneten Vorreibers erhält. Dies ist aufgrund der untersetzten Getriebekopplung von besonderem Vorteil, da die Bediener zumeist nur an starre Kopplungen des Betätigungselements mit dem Verriegelungselement gewöhnt sind und auf diese Weise Fehlbedienungen vermieden werden können.
Eine in diesem Zusammenhang vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der zweite Gewindetrieb als Teleskopgewindetrieb ausgebildet ist, wobei ein erstes Teleskopierelement mit dem Betätigungselement und ein zweites Teleskopierelement mit dem Vorreibergehäuse verbunden ist. Der Öffnungsindikator kann an dem Betätigungselement angeordnet sein. Der Öffnungsindikator kann gemeinsam mit dem Betätigungselement gegenüber dem Vorreibergehäuse bewegt werden. Über den Öffnungsindikator kann eine visuelle Rückmeldung über den Verriegelungszustand des Vorreibers gegeben werden. Fehlbedienungen werden vermieden. Beispielsweise kann der Öffnungsindikator als ein in einer Signalfarbe ausgebildeter Ring gestaltet sein, welcher nur bei geöffnetem oder zumindest teilweise geöffnetem Vorreiber für den Bediener zu sehen ist.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass der erste Gewindetrieb und der zweite Gewindetrieb derart ausgebildet sind, dass diese bei Betätigung des Betätigungselements in gleichen oder entgegengesetzten Richtungen um gleiche oder unterschiedliche Strecken teleskopieren.
Eine im Hinblick auf eine axial kompakt bauende Bauweise des Vorreibers vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der erste Gewindetrieb und der zweite Gewindetrieb zumindest teilweise auf demselben Axialabschnitt des Untersetzungsgetriebes angeordnet sind. Auf diese Weise kommt dem entsprechenden Axialabschnitt des Gewindetriebs eine Doppelfunktion zu, indem dieser sowohl zur Initiierung der Axialbewegung des Verriegelungselements als auch zur Initiierung der Axialbewegung des Betätigungselements genutzt wird.
Um ein Überdrehen des Vorreibers zu vermeiden, wird ferner vorgeschlagen, dass die Schwenkbewegungen und/oder die Axialbewegungen des Verriegelungselements über Anschläge begrenzt sind. Auf diese Weise lässt sich das Betätigungselement nur in einem vorgegebenen Winkelbereich verdrehen. Auch das Verriegelungselement lässt sich nur zwischen zwei vorgegebenen Stellungen, der Verriegelungsstellung und der Offenstellung, verschwenken.
In diesem Zusammenhang ist es von besonderem Vorteil, wenn die Anschläge an dem Untersetzungsgetriebe und insbesondere der Schwenkmechanik und/oder dem ersten Gewindetrieb und/oder dem zweiten Gewindetrieb des Untersetzungsgetriebes angeordnet sind.
Eine konstruktiv vorteilhafte Lösung sieht schließlich vor, dass eine gegenüber dem Vorreibergehäuse feststehend angeordnete Hülse vorgesehen ist. Die Hülse kann im Inneren des Vorreibergehäuses angeordnet und drehfest mit diesem verbunden sein.
Um die Montage des Vorreibers zu vereinfachen, kann die Hülse aus zwei schalenförmigen Hülsenteilen zusammengesetzt sein. Die beiden schalenförmigen Hülsenteile können von unterschiedlichen Umfangsseiten her mit dem Untersetzungsgetriebe verbunden werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile erfindungsgemäßer Vorreiber sollen nachfolgend anhand der Darstellungen von Ausführungsbeispielen erläutert werden. Darin zeigen:

1 in perspektivischer Ansicht einen Ausschnitt einer Tür mit einem an diesem angeordneten Vorreiber gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in geschlossener Stellung,
2 eine der Darstellung in 1 entsprechende Ansicht des Vorreibers in geöffneter Stellung,
3 eine Explosionsansicht eines Vorreibers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
4 bis 6 verschiedene Ansichten des Vorreibers aus 3 in verriegelter Stellung,
7 bis 9 verschiedene Ansichten des Vorreibers aus 3 in geöffneter Stellung,
10 in perspektivischer Ansicht einen Ausschnitt einer Tür mit einem an diesem angeordneten Vorreiber gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in geschlossener Stellung,
11 eine der Darstellung in 10 entsprechende Ansicht des Vorreibers in geöffneter Stellung,
12 eine Explosionsansicht eines Vorreibers gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,
13 bis 15 verschiedene Ansichten des Vorreibers aus 12 in verriegelter Stellung,
16 bis 18 verschiedene Darstellungen des Vorreibers aus 12 in geöffneter Stellung,
19 in perspektivischer Ansicht einen Ausschnitt einer Tür mit einem an diesem angeordneten Vorreiber gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel in geschlossener Stellung,
20 eine der Darstellung in 19 entsprechende Ansicht des Vorreibers in geöffneter Stellung,
21 eine Explosionsansicht des Vorreibers gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel,
22 bis 24 verschiedene Ansichten eines Vorreibers aus 19 in dessen geschlossener Stellung und
25 bis 27 verschiedene Ansichten des Vorreibers aus 19 in dessen Offenstellung.

In den 1 bis 27 sind beispielhaft insgesamt drei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Vorreibers 1 dargestellt, die nachfolgend im Einzelnen erläutert werden.
Die 1 bis 9 betreffen eine erste Ausführung, die 10 bis 18 betreffen eine zweite Ausführung und die 19 bis 27 betreffen schließlich eine dritte Ausgestaltung. Die Funktionsweise der drei Ausführungen ist im Wesentlichen gleich, weshalb gleiche oder gleich wirkende Teile nachfolgend auch jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Sofern nicht ausdrücklich auf einen Unterschied hingewiesen wird, gelten die nachfolgend zu einem der Ausführungsbeispiele beschriebenen Erläuterungen auch für die beiden anderen Ausführungsbeispiele.
Nachfolgend wird anhand der Darstellungen in den 1 bis 9 zunächst auf das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung eingegangen werden.
Die 1 und 2 zeigen in perspektivischer Ansicht einen Ausschnitt einer Tür 100, bei welcher es sich auch um eine Klappe, eine Luke, einen Deckel, ein Abdeckelement einer Maschine oder ein anderes Schließelement handeln kann, welches über den Vorreiber 1 gegenüber einer Türzarge verriegelt werden kann.
Der Vorreiber 1 weist als wesentliche Elemente ein Betätigungselement 2, ein nach Art einer Verriegelungszunge ausgestaltetes Verriegelungselement 3 sowie ein zylindrisches Vorreibergehäuse 4 auf, in dessen Innerem ein Untersetzungsgetriebe 5 angeordnet ist, vgl. bspw. auch 6.
1 zeigt die verriegelte Stellung des Vorreibers 1. In dieser Stellung ist die Tür 100 gegen ungewolltes Öffnen gesichert. Um die Verriegelung zu lösen, muss das zapfenförmige Betätigungselement 2 gegenüber dem feststehend an der Tür 100 angeordneten Vorreibergehäuse 4 um die Betätigungsachse B des Vorreibers 1 gedreht werden. Beim Ausführungsbeispiel ist hierzu ein Vierkant vorgesehen, der über ein geeignetes Steckelement gedreht werden kann. Alternativ kann auch ein Handgriff oder ein anderes Element vorgesehen sein.
Durch die Drehbewegung des von der einen Seite der Tür 100 her zugänglichen Betätigungselements 2 wird am gegenüberliegenden Ende des Vorreibers 1 das zungenförmige Verriegelungselement 3 auf der anderen Seite der Tür 100 von der in 1 dargestellten Verriegelungs- oder Schließstellung in die in 2 dargestellte Offenstellung überführt. Zur Übertragung der Bewegung des Betätigungselements 2 auf das Verriegelungselement 3 ist das Untersetzungsgetriebe 5 vorgesehen.
Der Schwenkwinkel Ws zwischen der in 1 dargestellten Verriegelungsstellung und der in 2 dargestellten Offenstellung des Verriegelungselements beträgt beim Ausführungsbeispiel 90 Grad.
Um das Verriegelungselement 3 um Schwenkwinkel Ws verschwenken zu können, sind das nach Art einer Betätigungswelle ausgestaltete Betätigungselement 2 und das Verriegelungselement 3 über das innerhalb des Vorreibergehäuses 4 untergebrachte Untersetzungsgetriebe 5 miteinander gekoppelt. Die Drehbewegungen des Betätigungselements 2 werden über das Untersetzungsgetriebe 5 auf das Verriegelungselement 3 übertragen und führen dazu, dass das Verriegelungselement 3 um den Schwenkwinkel Ws verschwenkt wird. Damit das Verriegelungselement 3 um einen Schwenkwinkel W_S von 90 Grad verschwenkt, muss das Betätigungselement 2 um einen größeren Betätigungswinkel W_B verdreht werden. Das Verhältnis des Schwenkwinkels W_S zum Betätigungswinkel W_B beträgt beim Ausführungsbeispiel 1:8. Es kann jedoch auch ein größeres oder kleineres Untersetzungsverhältnis gewählt werden. Aufgrund dieses Untersetzungsverhältnisses ist es erforderlich, dass das Betätigungselement 2 zwei volle Drehungen erfährt, bevor das Verriegelungselement 3 um den Schwenkwinkel Ws von 90 Grad von der in 1 dargestellten Verriegelungsstellung in die in 2 dargestellte Offenstellung überführt wird. Die Gefahr einer ungewollten Betätigung wird hierdurch deutlich reduziert.
Die Kopplung des Betätigungselements 2 mit dem Verriegelungselement 3 über das Untersetzungsgetriebe 5 ist ferner derart ausgestaltet, dass durch die Drehbewegung des Betätigungselements 2 nicht nur eine untersetzte Schwenkbewegung des Verriegelungselements 3 initiiert wird, sondern das Verriegelungselement 3 auch in axialer Richtung R₁ entlang der Betätigungsachse B bewegt wird. Beim Vergleich der Stellung des Verriegelungselements 3 gemäß 1 mit der Stellung des Verriegelungselements 3 in 2 lässt sich daher erkennen, dass das Verriegelungselement 3 gegenüber dem feststehenden Vorreibergehäuse 4 beim Überführen von der Verriegelungsstellung in die Offenstellung um eine Strecke S₁ axial bewegt wurde, vgl. auch 4 und 7. Die axiale Verlagerung um die Strecke S₁ kann beispielsweise zwei Millimeter betragen und dazu dienen, das Verriegelungselement 3 in der Verriegelungsstellung von hinten gegen die Türzarge zu spannen und auf diese Weise eine Stauchung einer zwischen der Tür 100 und der Türzarge angeordneten Dichtung zu erreichen.
Wie die Darstellung in 2 dies ferner erkennen lässt, wurde nicht nur das Verriegelungselement 3 parallel zur Betätigungsachse B des Vorreibers 1 bewegt. Auch das Betätigungselement 2 wurde beim Überführen des Verriegelungselements 3 von dessen Verriegelungsstellung in dessen Offenstellung in einer Richtung R₂ parallel zur Betätigungsachse B des Vorreibers 1 bewegt. Die entsprechende Strecke S₂ ist beim Ausführungsbeispiel betragsmäßig genauso groß wie die Strecke S₁ . Das heißt, im Falle einer axialen Bewegung des Verriegelungselements 3 von zwei Millimetern hat sich auch das Betätigungselement 2 um zwei Millimeter bewegt. Die beiden Axialbewegungen sind jedoch in entgegen gesetzten Richtungen R₁ , R₂ ausgerichtet, weshalb sich sowohl das Betätigungselement 2 als auch das Verriegelungselement 3 in der Offenstellung gemäß 2 von der Tür 100 entfernt haben.
Während die Axialbewegung auf Seiten des Verriegelungselements 3 zum Stauchen einer Dichtung dient, dient die Axialbewegung des Betätigungselements 2 zur Aktivierung eines Öffnungsindikators 13. Der Öffnungsindikator 13 weist einen oder mehrere in Signalfarbe geschaltete Indikatorringe 13.1 auf, welche nur im Falle eines nicht vollständig verriegelten Vorreibers 1 sichtbar sind und ansonsten aufgrund der Axialbewegung des Betätigungselements 2 verborgen im Inneren des Vorreibergehäuses 4 angeordnet sind. Über den Öffnungsindikator 13 erhält der Bediener eine Rückmeldung darüber, ob der Vorreiber 1 verriegelt ist oder nicht. Die Gefahr fehlerhafter Bedienung aufgrund des für den Bediener ungewohnt großen Betätigungswinkels W_B wird deutlich reduziert.
Nachfolgend wird zunächst anhand der Darstellungen in den 4 bis 9 insbesondere auf die Funktionsweise des Untersetzungsgetriebes 5 eingegangen werden, bevor dann anhand der Darstellung in 3 die Montage des Vorreibers 1 gemäß der ersten Ausführung erläutert werden wird.
Gemäß den Darstellungen in 4 und 7 weist der Vorreiber 1 ein im Wesentlichen zylindrisches Vorreibergehäuse 4 auf. Das Vorreibergehäuse 4 weist einen Gewindeabschnitt 4.1 auf, mit welchem es in eine Öffnung einer Tür 100 eingesteckt und dort über eine Mutter 4.3 befestigt werden kann. An dem dem Gewindeabschnitt 4.1 gegenüberliegenden Ende weist das Vorreibergehäuse 4 eine radiale Erweiterung 4.2 auf, die im montierten Zustand nach Art einer Schulter von außen an der Tür 100 anliegt.
Die 5 und 6 bzw. die 8 und 9, in welchen das Gehäuse 4 nicht dargestellt ist, lassen einen Blick auf die im Inneren des Vorreibergehäuses 4 angeordneten Elemente des Untersetzungsgetriebes 5 zu. Das Untersetzungsgetriebe 5 weist einen ersten Gewindetrieb 6, eine Schwenkmechanik 9 sowie einen zweiten Gewindetrieb 10 auf, deren Funktionsweise nachfolgend erläutert werden wird.
Um das Verriegelungselement 3 gegenüber dem Vorreibergehäuse 4 zunächst einmal in axialer Richtung zu bewegen, weist das Untersetzungsgetriebe 5 den ersten Gewindetrieb 6 auf. Über den Gewindetrieb 6 wird eine Drehbewegung des Betätigungselements 2 in eine axiale Bewegung des Verriegelungselements 3 überführt. Der Gewindetrieb 6 ist nach Art eines Teleskopiergewindeantriebs ausgebildet, was beispielsweise auch durch Vergleich der Ansichten in den 6 und 9 deutlich wird.
Der Gewindetrieb 6 weist ein erstes Teleskopierelement 7 auf, welches nach Art einer Gewindebohrung ausgebildet ist. Das Teleskopierelement 7 ist mit dem Betätigungselement 2 starr verbunden. Das Teleskopierelement 7 folgt daher den Drehbewegungen des Betätigungselements 2. Darüber hinaus weist der Gewindetrieb 6 ein zweites Teleskopierelement 8 auf, welches nach Art einer mit dem ersten Teleskopierelement 7 zusammenwirkenden Gewindestange ausgebildet ist. Das zweite Teleskopierelement 8 ist über eine Schraubverbindung 14 mit dem Verriegelungselement 3 starr verbunden. Das Verriegelungselement 3 folgt daher den Bewegungen des zweiten Teleskopierelements 8. Der Gewindetrieb 6 funktioniert nach Art eines Spindelantriebs bzw. nach Art einer Schraubstockmechanik. Eine Drehbewegung des Betätigungselements 2 wird über den Gewindetrieb 6 in eine Axialbewegung des zweiten Teleskopierelements 8 überführt und auf das Verriegelungselement 3 übertragen.
Das mit dem Betätigungselement 2 verbundene erste Teleskopierelement 7 weist einen als Innengewinde gestalteten Gewindeabschnitt 7.1 auf, welcher mit einem als Außengewinde gestalteten Gewindeabschnitt 8.1 des zweiten, mit dem Verriegelungselement 3 verbundenen Teleskopierelement 8 in Eingriff steht.
Auf diese Weise lässt sich durch Drehung des Betätigungselements 2 eine Axialbewegung des Verriegelungselements 3 erreichen. Aus dieser Axialbewegung wird auch die Schwenkbewegung des Verriegelungselements 3 abgeleitet, wozu das Untersetzungsgetriebe 5 eine Schwenkmechanik 9 aufweist, was sich am besten anhand der Darstellungen in den 5 und 8 erkennen lässt.
Die Schwenkmechanik 9 ist mit dem Gewindetrieb 6 mechanisch gekoppelt, wodurch sich die Schwenkbewegung des Verriegelungselements 3 infolge einer Axialbewegung des zweiten Teleskopierelements 8 initiieren lässt. Die Schwenkmechanik 9 wirkt mit dem zweiten Teleskopierelement 8 zusammen. Die Schwenkmechanik 9 weist eine gegenüber der Axialbewegung des Teleskopierelements 8, also gegenüber der Betätigungsachse B des Vorreibers 1, zumindest abschnittsweise schräg verlaufende Führungsbahn 9.1 und ein entlang der Führungsbahn 9.1 beweglich angeordnetes Führungselement 9.2 auf. Die Schwenkmechanik 9 ist nach Art einer Kulissenführung gestaltet, wobei die Führungsbahn 9.1 nach Art eines Schlitzes und das Führungselement 9.2 nach Art eines in dem Schlitz geführten Nutensteins ausgebildet ist. Das Führungselement 9.2 ist von stiftförmiger Geometrie.
Beim Ausführungsbeispiel sind zwei Führungsbahnen 9.1 auf gegenüberliegenden Umfangsseiten des zylindrisch gestalteten zweiten Teleskopierelements 8 vorgesehen. Die beiden Führungsbahnen 9.1 wirken mit den Enden des stiftförmigen Führungselements 9.2 zusammen, welches sich quer durch das Teleskopierelement 8 hindurch erstreckt. Es ergibt sich eine gleichmäßige Schwenkbewegung, die Gefahr eines Verkantens, ungleichmäßigen Verschleißes oder ähnliche Probleme werden reduziert.
Das Führungselement 9.2 ist von bolzenförmiger Geometrie. Das Führungselement 9.2 ist unbeweglich gegenüber dem Vorreibergehäuse 4 angeordnet und bildet eine Art Fixpunkt. Das Führungselement 9.2 ist hierzu in zwei auf gegenüberliegenden Seiten des Vorreibergehäuses 4 angeordneten Öffnungen 4.4 des Vorreibergehäuses 4 befestigt. Die beiden Führungsbahnen 9.1 sind als durchgehende Schlitze ausgebildet, die sowohl eine Drehbewegung als auch eine Axialbewegung des Telekopierelements 8 gegenüber dem feststehenden Führungselement 9.2 erlauben. Durch die axiale Bewegung des zweiten Teleskopierelements 8 wird dieses mit der gegenüber der Axialbewegung schräg ausgerichteten Führungsbahn 9.1 gegen das feststehende Führungselement 9.2 gerückt. Das Teleskopierelement 8 beginnt sich entsprechend des Schrägwinkels der Führungsbahn 9.1 zu drehen, wodurch die Führungsbahn 9.1 über das feststehende Führungselement 9.2 hinweg gedreht wird. Diese Drehbewegung entspricht der Schwenkbewegung des Verriegelungselements 3 und ist aufgrund der Kontur der Führungsbahn 9.1 kleiner als die Drehbewegung des Betätigungselements 2, wodurch sich im Ergebnis eine Untersetzung des Untersetzungsgetriebes 5 ergibt.
Die Kontur der Führungsbahn 9.1 ist so gewählt, dass diese über den gesamten axialen Bewegungsbereich des zweiten Teleskopierelements 8 abgeschrägt verläuft. Die Axial- und die Schwenkbewegung des Verriegelungselements 3 sind daher im gesamten Bewegungsbereich überlagert, d. h. es wird gleichzeitig durch Verschwenken verriegelt und durch axiales Bewegen gespannt.
Alternativ kann die Kontur der Führungsbahn 9.1 auch so gewählt sein, dass sich ein erster Abschnitt zunächst in Richtung der Betätigungsachse B erstreckt und sich ein zweiter Abschnitt dann schräg gegenüber der Betätigungsachse B erstreckt. Dies hat zur Folge, dass sich das Verriegelungselement 3 in einem ersten Bewegungsabschnitt zunächst nur axial bewegt. Dieser Bewegungsabschnitt kann zum Spannen der Dichtung genutzt werden. Im zweiten Bewegungsabschnitt erfolgt dann die Schwenkbewegung des Verriegelungselements 3 zwischen der Offen- und der Verriegelungsstellung, wobei auch diese Bewegung in Abhängigkeit von der Schrägstellung gegenüber der Betätigungsachse B von einer gewissen Axialbewegung überlagert ist.
Neben dem ersten Gewindetrieb 6, welcher für die Axialbewegung und über die Schwenkmechanik 9 auch zur Schwenkbewegung des Verriegelungselements 3 vorgesehen ist, weist das Untersetzungsgetriebe 5 einen zweiten Gewindetrieb 10 zur Erzeugung der Axialbewegung des Betätigungselements 2 auf.
Auch der zweite Gewindetrieb 10 ist nach Art eines Teleskopgewindetriebs ausgebildet und weist ein erstes, an dem Betätigungselement 2 angeordnetes Teleskopierelement 11 in Form eines Außengewindes auf, welches mit einem als zweites Teleskopierelement 12 dienenden Innengewinde innerhalb des Vorreibergehäuses 4 zusammenwirkt. Das Innengewinde dient als zweites Teleskopierelement 12 und ist beispielsweise in der Darstellung in 3 zu erkennen.
Die Gewindesteigungen der Gewindetriebe 6 und 10 sind gegenläufig ausgerichtet, weshalb die Axialbewegungen des Betätigungselements 2 und des Verriegelungselements 3 einander entgegengerichtet sind. Aus diesem Grund bewegen sich sowohl das Verriegelungselement 3 als auch das Betätigungselement 2 bei Überführen des Vorreibers 1 von dessen in den 4 bis 6 dargestellter Verriegelungsstellung in die in den 7 bis 9 dargestellte Offenstellung von der Tür 100 weg. Wie die Darstellungen in den 7 bis 9 ferner erkennen lassen, befinden sich die Gewindetriebe 6 und 10 auf dem gleichen Axialabschnitt des Vorreibers 1. Die beiden Gewindetriebe 6 und 10 sind in einer Richtung quer zur Betätigungsachse B des Vorreibers 1 übereinander angeordnet, wodurch sich eine kompakte Bauweise des Vorreibers ergibt.
Wie die Darstellung in 9 dies erkennen lässt, befinden sich der erste Gewindetrieb 6 sowie der zweite Gewindetrieb 10 auf dem gleichen Axialabschnitt A₂ des Vorreibers 1. Die Länge des Axialabschnitts A₂ des Vorreibers 1 wird beim Betätigen des Gewindetriebs 6 verändert. Der Axialabschnitt A₂ weist daher eine variable Axiallänge auf. Neben dem Axialabschnitt A₂ befindet sich der Axialabschnitt A₃ , in welchem die Schwenkmechanik 9 angeordnet ist. Der Vorreiber 1 weist insgesamt vier Axialabschnitte auf. Auf einem ersten Axialabschnitt A₁ befindet sich der Öffnungsindikator 13 und der Vierkant des Betätigungselements 2. Im zweiten Axialabschnitt A₂ sind die beiden Gewindetriebe 6, 10 untergebracht. Im dritten Axialabschnitt A₃ ist die Schwenkmechanik 9 untergebracht. Im vierten Axialabschnitt A₄ ist schließlich das Verriegelungselement 3 angeordnet. Die Elemente des Untersetzungsgetriebes 5 sind in den Abschnitten A₂ sowie A₃ untergebracht.
Um ein ungewolltes Überdrehen des Vorreibers 1 durch den Bediener zu vermeiden, weist das Untersetzungsgetriebe 5 mehrere Anschläge 9.3, 9.4 auf, vgl. 5 und 8.
Die Anschläge 9.3, 9.4 sind an der Schaltmechanik 9 angeordnet und dienen zur Begrenzung der Schwenkbewegungen des Verriegelungselements 3. Beim Ausführungsbeispiel sind insgesamt vier Anschläge 9.3, 9.4 vorgesehen. Die Anschläge 9.3, 9.4 werden von dem Ende der Führungsbahn 9.1 gebildet. Über die Anschläge 9.3, 9.4 werden die Bewegungen des Führungselements 9.2 in der Führungsbahn 9.1 begrenzt. Alternativ könnten auch entsprechende Anschläge sind an dem zweiten Gewindetrieb 10 angeordnet werden.
Die Montage des Vorreibers 1 wird nachfolgend anhand der Explosionszeichnung in 3 erläutert.
Zunächst wird das zapfenförmige Betätigungselement 2 im Bereich des an diesem vorgesehenen Öffnungsindikators 13 mit einem Indikatorring 13.1 versehen. Der Indikatorring 13.1 kann in eine entsprechende Ausnehmung des Öffnungsindikators 13 eingerastet werden. Auch können mehrere Indikatorringe 13.1 vorgesehen sein. Wichtig ist, dass die Indikatorringe 13.1 in einer Signalfarbe, beispielsweise in Rot, Orange, o.a. gehalten sind, damit diese sich gut erkennen lassen. Anschließend wird eine Dichtung 17 in das Vorreibergehäuse 4 eingelegt und das Betätigungselement 2 von der einen Seite her in das Vorreibergehäuse 4 eingebracht. Hierbei werden die beiden Teleskopierelemente 11, 12 des Gewindetriebs 10 miteinander verschraubt.
Auf der anderen Seite des Vorreibers 1 wird zunächst das Verriegelungselement 3 mit dem zweiten Teleskopierelement 8 des ersten Gewindetriebs 6 verbunden. Hierzu weist das Verriegelungselement 3 ein Formschlusselement 3.1 auf, welches mit einem entsprechenden Formschlusselement 3.2 des zweiten Teleskopierelements 8 steckverbunden werden kann. Anschließend wird das Verriegelungselement 3 mit dem zweiten Teleskopierelement 8 zur Axialsicherung noch über eine Schraubverbindung 14 verbunden. Im nächsten Schritt werden das Verriegelungselement 3 und das zweite Teleskopierelement 8 als Montageeinheit von der anderen Seite her in das Vorreibergehäuse 4 eingesteckt und das zweite Teleskopierelement 8 über dessen Außengewindeabschnitt 8.1 mit dem Innengewindeabschnitt 7.1 des ersten Teleskopierelements 7 verschraubt. In einem letzten Schritt wird das Teleskopierelement 8 gegenüber den Öffnungen 4.4 des Vorreibergehäuses 4 ausgerichtet und das Führungselement 9.2 in die Öffnungen 4.4 so eingesteckt, dass es die Führungsbahnen 9.1 durchdringt und bis auf die andere Seite des Vorreibergehäuses 4 reicht. Nun kann der Vorreiber 1 in eine Öffnung einer Tür 100 eingesetzt und dort über die Mutter 4.3 arretiert werden. Dabei klemmt die Mutter 4.3 gemeinsam mit der radialen Erweiterung 4.2 die Tür 100 ein.
Nachfolgend wird anhand der Darstellungen in den 10 bis 18 auf das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung eingegangen werden.
Die Funktionalität des Vorreibers 1 sowie dessen Aufteilung in mehrere Axialabschnitte A₁ , A₂ , A₃ , A₄ ist gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel identisch zur Funktionsweise des zuvor anhand der Darstellungen in den 1 bis 9 beschriebenen Vorreibers 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, Unterschiede ergeben sich bei der konstruktiven Ausgestaltung des Untersetzungsgetriebes 5.
Auch der Vorreiber 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel weist als wesentliche Elemente ein Betätigungselement 2, ein nach Art einer Verriegelungszunge ausgestaltetes Verriegelungselement 3 sowie ein Vorreibergehäuse 4 auf, in dessen Innerem ein in Richtung der Betätigungsachse B des Vorreibers 1 kompakt bauendes Untersetzungsgetriebe 5 angeordnet ist, vgl. bspw. auch 15.
10 zeigt die verriegelte Stellung des Vorreibers 1. In dieser Stellung ist die Tür 100 gegen ungewolltes Öffnen gesichert. Um die Verriegelung zu lösen, muss das zapfenförmige Betätigungselement 2 gegenüber dem feststehend an der Tür 100 angeordneten Vorreibergehäuse 4 um die Betätigungsachse B des Vorreibers 1 über ein geeignetes Werkzeug gedreht werden. Beim Ausführungsbeispiel ist hierzu ein Vierkant vorgesehen, der über ein geeignetes Steckelement gedreht werden kann. Alternativ kann auch ein Handgriff oder ein anderes Element vorgesehen sein.
Durch die Drehbewegung des von der einen Seite der Tür 100 her zugänglichen Betätigungselements 2 wird am gegenüberliegenden Ende des Vorreibers 1 das zungenförmige Verriegelungselement 3 auf der anderen Seite der Tür 100 von der in 10 dargestellten Verriegelungs- oder Schließstellung in die in 11 dargestellte Offenstellung verschwenkt. Zur Übertragung der Bewegung des Betätigungselements 2 auf das Verriegelungselement 3 ist in den beiden mittleren Axialabschnitten A₂ , A₃ des Vorreibers 1 das Untersetzungsgetriebe 5 vorgesehen.
Der Schwenkwinkel Ws zwischen der in 10 dargestellten Verriegelungsstellung und der in 11 dargestellten Offenstellung des Verriegelungselements 3 beträgt auch bei diesem Ausführungsbeispiel 90 Grad. Denkbar wäre beispielsweise auch 180 Grad.
Um das Verriegelungselement 3 um den Schwenkwinkel Ws verschwenken zu können, sind das nach Art einer Betätigungswelle ausgestaltete Betätigungselement 2 und das Verriegelungselement 3 über das innerhalb des Vorreibergehäuses 4 untergebrachte Untersetzungsgetriebe 5 miteinander gekoppelt. Die Drehbewegungen des Betätigungselements 2 werden über das Untersetzungsgetriebe 5 mit einer vorgegebenen Untersetzung auf das Verriegelungselement 3 übertragen und führen dazu, dass das Verriegelungselement 3 um den Schwenkwinkel Ws verschwenkt wird. Damit das Verriegelungselement 3 um einen Schwenkwinkel W_S von 90 Grad verschwenkt, muss das Betätigungselement 2 um einen größeren Betätigungswinkel W_B verdreht werden. Das Untersetzungsverhältnis des Schwenkwinkels W_S zum Betätigungswinkel W_B beträgt auch bei diesem Ausführungsbeispiel 1:8, kann jedoch auch größer oder kleiner gewählt werden. Aufgrund dieses Untersetzungsverhältnisses ist es erforderlich, dass das Betätigungselement 2 zwei volle Drehungen erfährt, bevor das Verriegelungselement 3 um den Schwenkwinkel W_S von 90 Grad von der in 10 dargestellten Verriegelungsstellung in die in 11 dargestellte Offenstellung überführt wird. Die Gefahr einer ungewollten Betätigung wird hierdurch deutlich reduziert.
Die Kopplung des Betätigungselements 2 mit dem Verriegelungselement 3 über das Untersetzungsgetriebe 5 ist ferner derart ausgestaltet, dass durch die Drehbewegung des Betätigungselements 2 nicht nur eine Schwenkbewegung des Verriegelungselements 3 initiiert wird, sondern das Verriegelungselement 3 auch in axialer Richtung R₁ entlang der Betätigungsachse B bewegt wird. Beim Vergleich der Stellung des Verriegelungselements gemäß 10 mit der Stellung des Verriegelungselements 3 in 11 lässt sich erahnen, dass das Verriegelungselement 3 gegenüber dem feststehenden Vorreibergehäuse 4 beim Überführen von der Verriegelungsstellung in die Offenstellung, ebenso wie beim ersten Ausführungsbeispiel, um eine Strecke S₁ axial bewegt wurde, vgl. auch 15 und 18. Die axiale Verlagerung um die Strecke S₁ kann beispielsweise zwei Millimeter betragen und dazu dienen, das Verriegelungselement 3 in der Verriegelungsstellung von hinten gegen die Türzarge zu spannen und auf diese Weise eine Stauchung einer zwischen der Tür 100 und der Türzarge angeordneten Dichtung zu erreichen.
Wie die Darstellung in 11 dies ferner erkennen lässt, wurde nicht nur das Verriegelungselement 3 parallel zur Betätigungsachse B des Vorreibers 1 bewegt. Auch das Betätigungselement 2 wurde beim Überführen des Verriegelungselements 3 von dessen Verriegelungsstellung in dessen Offenstellung in einer Richtung R₂ parallel zur Betätigungsachse B des Vorreibers 1 bewegt. Die entsprechende Strecke S₂ ist beim Ausführungsbeispiel betragsmäßig genauso groß wie die Strecke S₁ . Das heißt, im Falle einer axialen Bewegung des Verriegelungselements 3 von zwei Millimetern hat sich auch das Betätigungselement 2 um zwei Millimeter bewegt. Alternativ können die Strecken S₁ , S₂ auch unterschiedlich groß sein, beispielsweise wenn eine Dichtung besonders stark gestaucht werden soll. Die beiden Axialbewegungen sind jedoch auch bei diesem Ausführungsbeispiel in entgegengesetzten Richtungen R₁ , R₂ ausgerichtet, weshalb sich sowohl das Betätigungselement 2 als auch das Verriegelungselement 3 in der Offenstellung gemäß 11 von der Tür 100 entfernt haben.
Während die Axialbewegung auf Seiten des Verriegelungselements 3 zum Stauchen einer Dichtung dient, dient die Axialbewegung des Betätigungselements 2 zur Aktivierung eines Öffnungsindikators 13. Der Öffnungsindikator 13 weist einen oder mehrere in Signalfarbe geschaltete Indikatorringe 13.1 auf, welche nur im Falle eines nicht vollständig verriegelten Vorreibers 1 sichtbar sind und ansonsten aufgrund der Axialbewegung des Betätigungselements 2 verborgen im Inneren des Vorreibergehäuses 4 angeordnet sind. Über den Öffnungsindikator 13 erhält der Bediener eine Rückmeldung darüber, ob der Vorreiber 1 verriegelt ist oder nicht. Die Gefahr fehlerhafter Bedienung aufgrund des für den Bediener ungewohnt großen Betätigungswinkels W_B wird deutlich reduziert.
Insoweit stimmt die Funktionalität des Vorreibers 1 gemäß dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel überein.
Nachfolgend wird anhand der Darstellungen in den 13 bis 18 auf die Funktionsweise des bei der zweiten Ausführung vorgesehenen Untersetzungsgetriebes 5 eingegangen werden, bevor dann anhand der Darstellung in 12 die Montage des Vorreibers 1 gemäß der zweiten Ausführung erläutert werden wird.
Gemäß der Darstellung in 13 und 16 weist der Vorreiber 1 ein im Wesentlichen zylindrisches Vorreibergehäuse 4 auf. Das Vorreibergehäuse 4 weist einen Gewindeabschnitt 4.1 auf, mit welchem es in eine Öffnung einer Tür 100 eingesteckt und dort über eine Mutter 4.3 befestigt werden kann. An dem Gewindeabschnitt 4.1 gegenüberliegenden Ende weist das Vorreibergehäuse 4 eine radiale Erweiterung 4.2 auf.
Die 14 und 17, in welchen das Gehäuse 4 nicht dargestellt ist, lassen ebenso wie die 15 und 18 einen Blick auf die im Inneren des Vorreibergehäuses 4 angeordneten Elemente des Untersetzungsgetriebes 5 zu. Auch dieses Untersetzungsgetriebe 5 weist einen ersten Gewindetrieb 6, eine Schwenkmechanik 9 sowie einen zweiten Gewindetrieb 10 auf, deren Funktionsweise nachfolgend erläutert werden wird.
Um das Verriegelungselement 3 gegenüber dem Vorreibergehäuse 4 in axialer Richtung zu bewegen, weist das Untersetzungsgetriebe 5 den ersten, radial innen liegenden Gewindetrieb 6 auf. Über den Gewindetrieb 6 wird eine Drehbewegung des Betätigungselements 2 in eine axiale Bewegung des Verriegelungselements 3 überführt. Der Gewindetrieb 6 ist nach Art eines Teleskopiergewindeantriebs ausgebildet, was beispielsweise auch durch Vergleich der Ansichten in den 14 und 17 sowie 15 und 18 deutlich wird.
Der radial innen liegende Gewindetrieb 6 weist ein erstes Teleskopierelement 7 auf, welches nach Art einer Gewindebohrung ausgebildet ist. Das Teleskopierelement 7 ist mit dem Betätigungselement 2 starr verbunden. Das Teleskopierelement 7 folgt daher den Drehbewegungen des Betätigungselements 2. Darüber hinaus weist der Gewindetrieb 6 ein zweites Teleskopierelement 8 auf, welches nach Art einer mit dem ersten Teleskopierelement 7 zusammenwirkenden Gewindestange ausgebildet ist. Das zweite Teleskopierelement 8 ist mit dem Verriegelungselement 3 starr verbunden. Das Verriegelungselement 3 folgt daher den Bewegungen des zweiten Teleskopierelements 8. Der Gewindetrieb 6 funktioniert ähnlich einem Spindelantrieb. Das mit dem Betätigungselement 2 verbundene erste Teleskopierelement 7 weist einen als Innengewinde gestalteten Gewindeabschnitt 7.1 auf, welcher mit einem als Außengewinde gestalteten Gewindeabschnitt 8.1 des zweiten, mit dem Verriegelungselement 3 verbundenen Teleskopierelement 8 in Eingriff steht, vgl. insbesondere 18. Eine Drehbewegung des Betätigungselements 2 wird über den Gewindetrieb 6 in eine Axialbewegung des zweiten Teleskopierelements 8 überführt und auf das Verriegelungselement 3 übertragen.
Wie insbesondere ein Vergleich der Darstellungen in den 15 und 18 erkennen lässt, wird infolge einer Drehung des Betätigungselements 2 das mit diesem einstückig verbundene erste Teleskopierelement 7 in Drehung versetzt. Über das Innengewinde 7.1 des ersten Teleskopierelements 7 wird diese Drehbewegung auf das zweite Teleskopierelement 8 übertragen, welches sich hieraufhin von dem ersten Teleskopierelement 7.1 in der Richtung R₁ entfernt, bis eine Strecke S₁ zurückgelegt wurde.
Auf diese Weise lässt sich durch Drehung des Betätigungselements 2 eine Axialbewegung des Verriegelungselements 3 erreichen. Aus dieser Axialbewegung wird auch die Schwenkbewegung des Verriegelungselements 3 abgeleitet, wozu das Untersetzungsgetriebe 5 eine Schwenkmechanik 9 aufweist, was sich am besten anhand der Darstellungen in den 14 und 15 und insbesondere auch 12 erkennen lässt.
Die Schwenkmechanik 9 ist mit dem Gewindetrieb 6 mechanisch gekoppelt, wodurch sich die Schwenkbewegung des Verriegelungselements 3 infolge einer Axialbewegung des zweiten Teleskopierelements 8 initiieren lässt. Die Schwenkmechanik 9 wirkt mit dem zweiten Teleskopierelement 8 zusammen. Die Schwenkmechanik 9 weist eine gegenüber der Axialbewegung des Teleskopierelements 8, also gegenüber der Betätigungsachse B des Vorreibers 1, zumindest abschnittsweise schräg verlaufende Führungsbahn 9.1 und ein entlang der Führungsbahn 9.1 beweglich angeordnetes Führungselement 9.2 auf, vgl. 12. Die Schwenkmechanik 9 ist nach Art einer Kulissenführung gestaltet, wobei die Führungsbahn 9.1 nach Art einer Nut und das Führungselement 9.2 nach Art eines in der Nut geführten Nutensteins ausgebildet ist.
Beim Ausführungsbeispiel sind zwei Führungsbahnen 9.1 und zwei Führungselemente 9.2 auf gegenüberliegenden Umfangsseiten des zylindrisch gestalteten zweiten Teleskopierelements 8 vorgesehen. Hierdurch ergibt sich eine gleichmäßige Schwenkbewegung, die Gefahr eines Verkantens, ungleichmäßigen Verschleißes oder ähnliche Probleme werden reduziert.
Das Führungselement 9.2 ist von stiftförmiger Geometrie. Das Führungselement 9.2 ist gemeinsam mit dem zweiten Teleskopierelement 8 gegenüber dem Vorreibergehäuse 4 beweglich angeordnet. Die Führungsbahn 9.1 der Schwenkmechanik 9 ist hingegen feststehend gegenüber dem Vorreibergehäuse 4 angeordnet. Die Führungsbahn 9.1 ist aus Gründen der Montage, auf welche nachfolgend noch eingegangen werden wird, jedoch nicht direkt an dem Vorreibergehäuse 4, sondern an einer in das Vorreibergehäuse 4 einsetzbaren Hülse 15 angeordnet. Die Hülse 15 besteht aus zwei schalenförmigen Hülsenteilen 15.1, 15.2, welche aus radialer Richtung her kommend jeweils mit der an diesen angeordneten Führungsbahn 9.1 im Bereich eines Führungselements 9.2 umfangsseitig auf das Teleskopierelement 8 aufgesetzt werden können. Dabei taucht das Führungselement 9.2 in die Führungsbahn 9.1 ein. Die beiden Hülsenteile 15.1, 15.2 weisen jeweils einen im Wesentlichen halbringförmigen Querschnitt auf und lassen sich zu einem rohrförmigen Körper zusammensetzen. In Richtung der Betätigungsachse B weisen die Hülsenteile 15.1, 15.2 jeweils zwei wellenförmige Kanten auf, welche sich formschlüssig mit den wellenförmigen Kanten des jeweils gegenüberliegenden Hülsenteils 15.1, 15.2 zusammensetzen lassen.
Die Funktionsweise der Schwenkmechanik 9 ist trotz deren abweichenden Aufbaus im Grunde genommen ähnlich jener des ersten Ausführungsbeispiels.
Durch die axiale Bewegung des zweiten Teleskopierelements 8 wird das an diesem angeordnete Führungselement 9.2 gegen die feststehende Führungsbahn 9.1 gerückt. Das Teleskopierelement 8 beginnt, sich entsprechend des Schrägwinkels der Führungsbahn 9.1 zu drehen, wodurch das Führungselement 9.2 durch die feststehende Führungsbahn 9.1 hindurchbewegt wird. Diese Drehbewegung entspricht der Schwenkbewegung des Verriegelungselements 3 und ist aufgrund der Kontur der Führungsbahn 9.1 kleiner als die Drehbewegung des Betätigungselements 2, wodurch sich im Ergebnis eine Untersetzung des Untersetzungsgetriebes 5 ergibt.
Die Kontur der Führungsbahn 9.1 kann, wie bereits im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel erläutert, so gewählt sein, dass sich ein erster Abschnitt zunächst in Richtung der Betätigungsachse B erstreckt und sich ein zweiter Abschnitt dann schräg gegenüber der Betätigungsachse B erstreckt. Dies hat zur Folge, dass sich das Verriegelungselement 3 in einem ersten Bewegungsabschnitt zunächst nur axial bewegt. Dieser Bewegungsabschnitt kann zum Spannen der Dichtung genutzt werden. Im zweiten Bewegungsabschnitt erfolgt dann die Schwenkbewegung des Verriegelungselements 3 zwischen der Offen- und der Verriegelungsstellung, wobei auch diese Bewegung in Abhängigkeit von der Schrägstellung gegenüber der Betätigungsachse B von einer gewissen Axialbewegung überlagert ist.
Alternativ kann die Kontur der Führungsbahn 9.1 auch so gewählt sein, dass diese über den gesamten axialen Bewegungsbereich des zweiten Teleskopierelements 8 abgeschrägt verläuft. In diesem Fall sind die Axial- und die Schwenkbewegung des Verriegelungselements 3 stets überlagert, d. h. es wird gleichzeitig durch Verschwenken verriegelt und durch axiales Bewegen gespannt.
Neben dem ersten Gewindetrieb 6, welcher für die Axialbewegung und über die Schwenkmechanik 9 auch zur Schwenkbewegung des Verriegelungselements 3 vorgesehen ist, weist das Untersetzungsgetriebe 5 einen zweiten Gewindetrieb 10 zur Erzeugung der Axialbewegung des Betätigungselements 2 auf.
Wie sich den Darstellungen, insbesondere in den 15 und 18, entnehmen lässt, liegen der erste Gewindetrieb 6 und der zweite Gewindetrieb 10 auf dem gleichen Axialabschnitt des Vorreibers 1, wodurch sich eine besonders kompakte Bauweise ergibt.
Auch der zweite, radial außen liegende Gewindetrieb 10 ist nach Art eines Teleskopiergewindetriebs ausgebildet und weist ein erstes, an dem Betätigungselement 2 angeordnetes Teleskopierelement 11 in Form eines Außengewindes auf. Das Teleskopierelement 11 ist einstückig mit dem Teleskopierelement 7 des ersten Untersetzungsgetriebetriebs 6 verbunden. Beide Teleskopierelemente 7, 11 sind an einer hülsenförmigen Kontur ausgebildet, die mit dem Betätigungselement 2 einstückig verbunden ist. Das Teleskopierelement 7 mit dem Innengewinde 7.1 wird von einem radial innen liegenden Bereich, das Teleskopierelement 11 mit dem zugehörigen Außengewinde von einem radial außen liegenden Bereich gebildet. Das Außengewinde des ersten Teleskopierelements 11 wirkt mit einem als zweites Teleskopierelement 12 dienenden Innengewinde innerhalb des Vorreibergehäuses 4 zusammen. Das Innengewinde ist an der Hülse 15 zu erkennen und dient als zweites Teleskopierelement 12, vgl. bspw. die 15 und 12.
Die Gewindesteigungen der Gewindetriebe 6 und 10 sind gegenläufig ausgerichtet. Der Gewindetrieb 6 weist ferner eine größere Gewindesteigung als der Gewindetrieb 10 auf. Beim Ausführungsbeispiel sind die Gewindesteigungen so gewählt, dass die Axialbewegungen des Betätigungselements 2 und des Verriegelungselements 3 einander entgegengerichtet, aber betragsmäßig gleich sind. Aus diesem Grund bewegen sich sowohl das Verriegelungselement 3 als auch das Betätigungselement 2 bei Überführen des Vorreibers 1 von dessen in den 13 bis 15 dargestellter Verriegelungsstellung in die in den 16 bis 18 dargestellte Offenstellung von der Tür 100 weg. Wie die Darstellungen in den 16 bis 18 ferner erkennen lassen, befinden sich die Gewindetriebe 6 und 10 auf unterschiedlichen Radialabschnitten des Vorreibers 1. Die beiden Gewindetriebe 6 und 10 sind in einer Richtung quer zur Betätigungsachse B des Vorreibers 1 übereinander angeordnet.
Um ein ungewolltes Überdrehen des Vorreibers 1 durch den Bediener zu vermeiden, weist das Untersetzungsgetriebe 5 mehrere Anschläge auf, die im Grunde genommen entsprechend der ersten Ausführung ausgebildet sind.
Die Montage des Vorreibers 1 wird nachfolgend anhand der Explosionszeichnung in 3 erläutert.
Zunächst wird das zapfenförmige Betätigungselement 2 im Bereich des an diesem vorgesehenen Öffnungsindikators 13 mit einem oder mehreren Indikatorringen 13.1 versehen. Die Indikatorringe 13.1 können in eine entsprechende Ausnehmung des Öffnungsindikators 13 eingerastet werden. Anschließend wird das Betätigungselement 2 im Bereich des ersten Gewindetriebs 6 mit dem zweiten Teleskopierelement 8 verbunden. Das zweite Teleskopierelement 8 wird mit dessen Außengewindeabschnitt 8.1 in den Innengewindeabschnitt 7.1 des ersten Teleskopierelements 7 des ersten Gewindetriebs 6 eingeschraubt. Anschließend werden die beiden Hülsenteile 15.1, 15.2 der Hülse 15 gegenüber den Führungselementen 9.2 ausgerichtet und umfangsseitig auf diesen so platziert, dass die Führungselemente 9.2 in die Führungsbahn 9.1 der Schaltmechanik 9 eintreten. Anschließend werden die auf diese Weise miteinander verbundenen Bauteile aus axialer Richtung herkommend in das Vorreibergehäuse 4 eingesteckt. Zuvor kann noch eine Dichtung 17 in das Vorreibergehäuse 4 eingelegt werden.
Die Hülse 15 weist an deren einsteckseitigem Ende eine Ringnut 15.3 auf, über welche die Hülse in dem Vorreibergehäuse 4 über einen Sicherungsring 16 in Position gehalten werden kann. Anschließend wird das Vorreibergehäuse 4 in der Öffnung über die Mutter 4.3 gesichert. Anschließend kann das Verriegelungselement 3 durch ein Ineingriffbringen der Formschlusselemente 3.1, 3.2 sowie der Verschraubung 14 mit dem zweiten Telekopierelement 8 kraft- und formschlüssig verbunden werden, wie dies auch bereits anhand der ersten Ausführung erläutert wurde.
Nachfolgend wird anhand der Darstellungen in den 19 bis 27 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung eingegangen werden.
Das dritte Ausführungsbeispiel ähnelt vom konstruktiven Aufbau her stark dem zweiten Ausführungsbeispiel, weshalb nachfolgend nur auf die Unterschiede der beiden Konstruktionen eingegangen werden soll. Die übrigen Ausführungen des zum Ausführungsbeispiels 2 lassen sich ohne Weiteres auch auf diese Ausführung übertragen, wie dies auch anhand der Darstellung in den 19 bis 27 deutlich wird.
Der wesentliche Unterschied der Funktionalität des Vorreibers 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass die Richtung R₂ der Axialbewegung des Betätigungselements 2 nicht entgegen der Richtung R₁ der Axialbewegung des Verriegelungselements ausgerichtet ist. Sowohl das Betätigungselement 2 als auch das Verriegelungselement 3 werden in der gleichen Richtung entlang der Betätigungsachse B bewegt. Beim dritten Ausführungsbeispiel ist das Untersetzungsgetriebe 5 überdies derart ausgebildet, dass die Wegstrecke S₂ , welche das Betätigungselement 2 in axialer Richtung zurücklegt, gleich der axialen Strecke S₁ des Verriegelungselements 3 ist. Erreicht wird dies dadurch, dass der erste Gewindetrieb 6 und der zweite Gewindetrieb 10 nicht entgegengesetzt ausgerichtete, sondern gleichgerichtete Gewinde aufweisen. Auf diese Weise werden beide Elemente in der gleichen Richtung axial bewegt.
Hierdurch wird das Betätigungselement 2 beim Überführen des Verriegelungselements 3 von dessen Verriegelungsstellung in dessen Offenstellung in Richtung des Vorreibergehäuses 4 in dieses hineinbewegt, wie dies in 20 dargestellt ist. Aus diesem Grund ist bei der dritten Ausführungsform der Öffnungsindikator 13 nicht an dem Betätigungselement 2, sondern an einer Innenseite des Vorreibergehäuses 4 angeordnet.
Darüber hinaus entspricht die Konstruktion des dritten Ausführungsbeispiels jener des zweiten Ausführungsbeispiels, auf welches an dieser Stelle verwiesen werden soll.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Vorreibers 1 zeichnen sich dadurch aus, dass die Gefahr eines ungewollten Lösens der Verriegelung aufgrund der Untersetzung des Untersetzungsgetriebes 5 deutlich reduziert ist. Aufgrund der über die Schwenkmechanik 9 des Umsetzungsgetriebes 5 erreichten Zwangskopplung der Axialbewegung des ersten Gewindetriebs 6 mit der Schwenkbewegung des Verriegelungselements 3 ergibt sich zudem eine störungsunanfällige Funktion. Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele zeichnen sich überdies durch eine besonders kompakte Bauweise aus, welche dadurch erreicht wird, dass sowohl der erste Gewindetrieb 6 als auch der zweite Gewindetrieb 10 zumindest teilweise auf dem gleichen Axialabschnitt des Vorreibers 1 angeordnet sind.
Bezugszeichenliste

1: Vorreiber
2: Betätigungselement
3: Verriegelungselement
3.1: Formschlusselement
3.2: Formschlusselement
4: Vorreibergehäuse
4.1: Gewindeabschnitt
4.2: radiale Erweiterung
4.3: Mutter
4.4.: Öffnung
5: Untersetzungsgetriebe
6: Gewindetrieb
7: erstes Teleskopierelement
7.1: Gewindeabschnitt
8: zweites Teleskopierelement
8.1: Gewindeabschnitt
9: Schwenkmechanik
9.1: Führungsbahn
9.2: Führungselement
9.3: Anschlag
9.4: Anschlag
10: Gewindetrieb
11: Teleskopierelement
12: Teleskopierelement
13: Öffnungsindikator
13.1: Indikatorring
14: Schraubverbindung
15: Hülse
15.1: Hülsenteil
15.2: Hülsenteil
15.3: Ringnut
16: Sicherungsring
17: Dichtung
100: Tür
R₁: Richtung
R₂: Richtung
S₁: Strecke
S₂: Strecke
W_S: Schwenkwinkel
W_B: Betätigungswinkel
A₁: Axialabschnitt
A₂: Axialabschnitt
A₃: Axialabschnitt
A₄: Axialabschnitt
B: Betätigungsachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102018117163 [0007]

Claims

Vorreiber zum Verriegeln einer Tür (100) mit einem Vorreibergehäuse (4), einem gegenüber dem Vorreibergehäuse (4) drehbar angeordneten Betätigungselement (2) und einem über das Betätigungselement (2) axial bewegbaren und verschwenkbaren Verriegelungselement (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (2) und das Verriegelungselement (3) über ein Untersetzungsgetriebe (5) derart miteinander gekoppelt sind, dass die Drehbewegungen des Betätigungselements (2) in eine Schwenkbewegung des Verriegelungselements (3) untersetzt und in eine Axialbewegung des Verriegelungselements (3) überführt werden.
Vorreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Schwenkwinkels (W_S) des Verriegelungselements (3) zum Betätigungswinkel (W_B) des Betätigungselements (2) im Bereich von 1:4 bis 1:16 und bevorzugt im Bereich von 1:8 bis 1:12 liegt.
Vorreiber nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schwenkbewegung und die Axialbewegung der Verriegelungselemente zumindest teilweise überlagern.
Vorreiber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersetzungsgetriebe (5) einen Gewindetrieb (6) zur Erzeugung der Axialbewegung des Verriegelungselements (3) aufweist.
Vorreiber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindetrieb (6) als Teleskopgewindetrieb ausgebildet ist, wobei ein erstes Teleskopierelement (7) mit dem Betätigungselement (2) und ein zweites Teleskopierelement (8) mit dem Verriegelungselement (3) verbunden ist.
Vorreiber nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teleskopierelement (7) einen als Innengewinde oder Außengewinde ausgebildeten Gewindeabschnitt (7.1) aufweist, der mit einem korrespondierend ausgebildeten Gewindeabschnitt (8.1) des zweiten Teleskopierelements (8) zusammenwirkt.
Vorreiber nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindetrieb (6) mit einer Schwenkmechanik (9) zur Initiierung der Schwenkbewegung des Verriegelungselements (3) gekoppelt ist.
Vorreiber nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkmechanik (9) eine gegenüber der Axialbewegung des Verriegelungselements (3) zumindest abschnittsweise schräg verlaufende Führungsbahn (9.1) und ein entlang der Führungsbahn (9.1) bewegbares Führungselement (9.2) aufweist.
Vorreiber nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass entweder die Führungsbahn (9.1) feststehend und das Führungselement (9.2) bewegbar oder das Führungselement (9.2) feststehend und die Führungsbahn (9.1) gegenüber dem Vorreibergehäuse (4) bewegbar angeordnet sind.
Vorreiber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersetzungsgetriebe (5) einen Gewindetrieb (10) zur Erzeugung einer Axialbewegung des Betätigungselements (2) aufweist.
Vorreiber nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindetrieb (10) als Teleskopgewindetrieb ausgebildet ist, wobei ein erstes Teleskopierelement (11) mit dem Betätigungselement (2) und ein zweites Teleskopierelement (12) mit dem Vorreibergehäuse (4) verbunden ist.
Vorreiber nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gewindetrieb (6) und der zweite Gewindetrieb (10) derart ausgebildet sind, dass diese bei Betätigung des Betätigungselements (2) in der gleichen oder in entgegengesetzten Richtungen (R₁, R₂) um die gleichen oder unterschiedlichen Strecken (S₁, S₂) teleskopieren.
Vorreiber nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gewindetrieb (6) und der zweite Gewindetrieb (10) zumindest teilweise auf demselben Axialabschnitt des Untersetzungsgetriebes (5) angeordnet sind.
Vorreiber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkbewegungen und/oder die Axialbewegungen des Verriegelungselements (3) über Anschläge (9.1, 9.2) begrenzt sind.
Vorreiber nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschläge (9.1, 9.2) an dem Untersetzungsgetriebe (5) und insbesondere der Schwenkmechanik (9) und/oder dem ersten Gewindetrieb (6) und/oder dem zweiten Gewindetrieb (10) des Untersetzungsgetriebes (5) angeordnet sind.
Vorreiber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine gegenüber dem Vorreibergehäuse (4) feststehend angeordnete Hülse (15).
Vorreiber nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (15) aus zwei schalenförmigen Hülsenteilen (15.1, 15.2) zusammengesetzt ist.