DE1128325B

DE1128325B - Antriebsvorrichtung fuer die Fluegel von Tueren

Info

Publication number: DE1128325B
Application number: DEE14049A
Authority: DE
Inventors: Albert Leimer; Kurt Aumueller
Original assignee: Erhardt and Leimer GmbH
Current assignee: Erhardt and Leimer GmbH
Priority date: 1957-04-27
Filing date: 1957-04-27
Publication date: 1962-04-19

Description

Antriebsvorrichtung für die Flügel von Türen Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für die Flügel von Türen mit einem Motor, vorzugsweise einem Elektromotor, der über eine Rutschkupplung eine Antriebswelle antreibt und durch Endlageschalter abschaltbar ist.
Bei einer bekannten Antriebsvorrichtung für Türflügel wird die Kraft eines Elektromotors über eine Rutschkupplung auf die Flügelantriebswelle übertragen. Mit der Flügelantriebswelle sind Scheiben zum Betätigen von Endkontakten verbunden. Der Motor ist in der Schließlage ausgeschaltet. Die öffnungsbewegung wird durch Bedienungskontakte eingeleitet. Nach Erreichen der Endlage schließt der Flügel mit Motorkraft selbsttätig, nachdem der Motor umgepolt ist und ein thermischer Zeitschalter den Schließstromkreis schließt. Ein Verharren des Flügels in der Offenstellung ist nur möglich, wenn er über die mit dem Motorantrieb zu erreichende Offenlage hinaus von Hand weiterbewegt wird. Bei Stromausfall kann der Flügel von Hand über die Rutschkupplung gegen den stehenden Motor bewegt werden. Eine Dämpfung der Flügelbewegung gegen die Endstellungen hin findet nicht statt.
Bei einer anderen Antriebsvorrichtung, die vor dem Anmeldetag offenkundig benutzt worden ist und außerdem in einem älteren Patent unter Schutz gestellt ist, wird die Motorkraft auf die Flügelantriebswelle ebenfalls über eine Rutschkupplung übertragen. Der Motor wird vor Erreichen der jeweiligen Endstellung durch einen Kontakt am Aggregat abgeschaltet. Der Flügel bewegt sich sodann infolge seiner kinetischen Energie in die Endlage. Dabei wird seine Bewegung durch die Rutschkupplung abgebremst. Außerdem gibt die Rutschkupplung Sicherheit gegen Einklemmen eines Gegenstandes oder einer Person, da bei festgehaltenem Flügel der Motor wegen der Rutschkupplung weiterlaufen kann. Diese Art der Flügelbewegung bringt es mit sich, daß bei veränderten Schließbedingungen, z. B. bei Wind, der Flügel entweder nicht ganz schließt oder hart gegen den Rahmen schlägt. Der Flügel bleibt nach Beendigung der Öffnungsbewegung in der Offenstellung stehen. Bei Stromausfall ist ein Öffnen von Hand nur in der Weise möglich, daß ein einen Winkel, der kleiner ist als 90°, einschließendes Hebelpaar gegen die Kraft eine Spiralfeder auseinandergezogen wird. Der Flügel bleibt sodann in der Offenlage stehen, weil beim Auseinanderziehen der Hebel die Feder ihre Totpunktlage überschreitet. Das Schließen von Hand erfolgt bei nicht laufendem Motor über die Rutschkupplung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Türflügelantrieb zu schaffen, bei dem ein einwandfreies Schließen bis in die Endlage trotz anderweitiger Einflüsse möglich ist. Außerdem soll eine Dämpfung der Flügelbewegung gegen die Endlage hin erreicht werden.
Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Türflügel durch den Motor über ein selbstsperrendes Getriebe und eine die Antriebswelle in Schließrichtung sperrende Freilaufeinrichtung geöffnet und durch eine Schließfeder geschlossen wird, wenn der Motor durch Betätigen eines Schließkontaktes in Schließrichtung läuft und hierdurch die Schließbewegung freigibt, und daß an der Antriebseinrichtung zum Dämpfen der Flügelbewegung gegen die Endlagen hin eine - vorzugsweise hydraulische - Dämpfungsvorrichtung angeordnet ist.
Weiter sieht die Erfindung die Möglichkeit vor, daß die Antriebswelle in zwei - vorzugsweise koaxiale -Wellen geteilt ist.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das Getriebe über die Freilaufeinrichtung mit dem einen Teil der Rutschkupplung verbunden ist.
Nach der Erfindung kann ferner das eine Ende des einen Teils der Rutschkupplung als Außenmantel der Freilaufeinrichtung ausgebildet sein und das Endritzel des Getriebes einen axialen Stutzen aufweisen, der in die Freilaufeinrichtung eingreift.
Zum Steuern des Motors in den Endlagen können nach der Erfindung auf der oberen Welle Nockenscheiben angeordnet sein, mit denen Schaltorgane zusammenarbeiten.
Weiterhin ist es auch möglich, daß die Schließfeder als Spiralfeder ausgebildet ist und an der oberen Welle angreift.
Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Patentansprüche 7 bis 14.
Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 eine Ansicht in senkrechter Richtung, auf den geschlossenen Türflügel mit der an der Wand oder am feststehenden Rahmen befestigten Antriebsvorrichtung, Fig. 2 die gleiche Vorrichtung in der Ansicht vom Boden gegen die Decke, Fig.3 eine Ansicht wie in Fig.1 mit der am Türflügel befestigten Antriebsvorrichtung, Fig. 4 die Ansicht der am Türflügel befestigten Vorrichtung wie in Fig. 2, Fig.5 den Aufbau der Antriebsvorrichtung mit zweiteiliger Antriebswelle, teilweise geschnitten, und Fig. 6 ein Schema der Dämpfungseinrichtung.
In einem Gehäuse I ist in einem oder mehreren Lagern 2 die obere Welle 4 um die Längsachse 3 drehbar gelagert; die obere Welle 4 weist an einem Ende einen Kurbelarm 5 auf, der über ein Gelenk 6 mit dem Pleuel 7 des Dämpfungskolbens 8 verbunden ist. Das Pleuel 7 ist an den Dämpfungskolben 8 über den Gelenkbolzen 9 so angeschlossen, daß eine Dämpfung sowohl beim öffnen wie auch beim Schließen eintritt; es steht also der Kurbelarm 5 sowohl dann etwa senkrecht zur Zylinderachse, wenn der Türflügel voll geöffnet, als auch dann, wenn er ganz geschlossen ist. Der Dämpfungskolben 8 weist eine an sich bekannte, durch ein Ventil belastete Flüssigkeits- oder Luftdurchströmöffnung 10, deren Durchströmquerschnitt einstellbar sein kann, auf. Außerdem hat die Dämpfungseinrichtung ebenfalls in an sich bekannter Weise eine Rückströmleitung 11 mit einstellbarem Regelschieber 12. Die Rückströmleitung 11 mündet dabei vorn und hinten in den Dämpfungszylinder 13. Der Dämpfungszylinder 13 kann mit dem Gehäuse 1 vereinigt sein.
Auf oder an der oberen Welle 4, die einen Teil der Antriebswelle 4, 26 bildet, sind fest oder gegebenenfalls auch in verschiedenen Winkellagen einstellbar Nockenscheiben 14, 15 angeordnet, deren Nocken die Schaltorgane 16, 17 betätigen, die zum Ein- und Ausschalten des Antriebsmotors 18 dienen.
Ferner ist an die obere Antriebswelle 4 das innere Ende der als Flachbandspiralfeder ausgebildeten Schließfeder 19 fest angeschlossen; das äußere Ende der Schließfeder 19 ist an der Befestigungsstelle 20 an dem Gehäuse 1 befestigt. Unterhalb der Schließfeder 19 befindet sich der obere Teil 21 der Rutschkupplung; er ist etwa durch Keilverbindung 22 an der oberen Antriebswelle 4 befestigt. Das untere Ende 4' der oberen Antriebswelle 4 liegt also im Bereiche der Teilungsebene 23 der Rutschkupplung 21, 24, 25.
Die Rutschkupplung besteht aus dem oberen Teil 21, der mit der Antriebswelle 4 fest verbunden ist, und aus dem unteren Teil 24, der gegenüber dem oberen Teil 21 koaxial drehbar ist; dazwischen befindet sich der Reibbelag 25, der mit dem Teil 21 oder 24 verbunden ist. Der Teil 24 ist also ebenfalls um die Längsachse 3 drehbar; man kann dies dadurch erreichen (nicht dargestellt), daß man die untere Antriebswelle 26, die ein Teil der Antriebswelle 4, 26 ist, fest mit dem Teil 24 verbindet, dann aber die untere Antriebswelle 26 drehbar lagert, etwa in dem Lager 27 des Gehäuses 1. Man kann aber auch zwischen dem Teil 24 der Rutschkupplung und der Antriebswelle 26 ein Kugellager 28 od. dgl. vorsehen; in diesem Falle ist es gleichgültig, ob die untere Antriebswelle 26 gegenüber dem Gehäuse 1 fest oder drehbar ist.
Der Teil 24 der Rutschkupplung ist über eine Freilaufeinrichtung 29 mit dem zylindrischen Stutzen 30 in Verbindung, der an dem Endritzel 31 befestigt ist. Mit dem Endritzel 31 kämmt die Schnecke 32 des elektrischen Antriebsmotors 18. Das Endritzel 31 mit dem zylindrischen Stutzen 30 muß also ebenfalls um die Längsachse 3 drehbar sein, was über ein Kugellager 33 ermöglicht wird.
An dem oberen Teil 21 der Rutschkupplung ist der Betätigungsarm 34 befestigt, der über ein Gelenk 35 mit dem Lenkhebel 36 in Verbindung ist. Dabei ist das andere Ende des gegebenenfalls in der Länge verstellbaren Lenkhebels 36 mittels eines Gelenkes 37 entweder an den Türflügel D oder an der Wand W angeschlossen (Fig. 1 bis 4).
Die Wirkung ist nun wie folgt: Wird über einen (nicht dargestellten) Schaltknopf der Motor 18 in Bewegung gesetzt, so wird das Endritzel 31 mit dem zylindrischen Stutzen 30 in Öffnungsrichtung, d. h. beispielsweise im Sinne des Pfeiles 38 gedreht. Da die Freilaufeinrichtung 29 in der Richtung des Pfeiles 38 sperrt, überträgt sich diese Drehbewegung auf den Teil 24 der Rutschkupplung. Infolge des Widerstandes der Rutschkupplung wird der Betätigungsarm 34 in Richtung des Pfeiles 39 geschwenkt. Der Betätigungsarm 34 und der Lenkhebel 36 werden gegen die Strecklage auseinandergeschwenkt, und der Türflügel öffnet sich. In der Offenstellung erreicht nun einer der Nokken der Nockenscheibe 14 eine Stellung, in der der Schalter 16 den Motor 18 abschaltet. Nun würde die Schließfeder 19 den Türflügel schließen, wenn nicht die Freilaufeinrichtung 29 dies verhinderte. Die Kraft der Schließfeder 19 kommt erst dann zur Wirkung, wenn durch Betätigen eines anderen (nicht dargestellten) Schaltknopfes für das Türschließen der Motor 18 in entgegengesetzter Richtung gedreht wird; der Motor 18 versetzt dann das Endritze131 mit dem zylindrischen Stutzen in eine gegenläufige Drehung, so daß sie den Rutschkupplungsteilen 24, 21 voreilen. Hierbei wird die Freilaufeinrichtung 29 also geöffnet, und die Schließfeder 19 kann den Betätigungsarm 34 entgegen dem Pfeil 39 bewegen, jedoch verlangsamt und gedämpft durch die Dämpfungsvorrichtung. Wird nun während oder nach dem Schließvorgang des Türflügels wiederum der Druckknopf für das öffnen betätigt, dann sperrt die Freilaufeinrichtung 29 wieder, und auf diese Weise kann bei jeder beliebigen Flügelstellung ein nochmaliger Öffnungsvorgang eingeleitet werden.
Die Rutschkupplung 21, 24, 25 muß ein solches Rutschmoment haben, daß das notwendige Drehmoment auf den Betätigungsarm 34 übertragen wird. Das Rutschmoment ist aber nur so groß, daß es beim Schließen des Türflügels von Hand ohne weiteres überwunden werden kann. Wenn die Tür jedoch von Hand geöffnet wird, dann erfolgt dies ohne Widerstand, weil sich- dann die Freilaufeinrichtung 29 löst.
Die Freilaufeinrichtung 29 ist zwischen dem zylindrischen Stutzen 30 des Endritzels 31 und einem glokkenartig an den einen Teil 24 der Rutschkupplung angeformten Teil angeordnet, der den zylindrischen Stutzen 30 von außen her übergreift.
Es mag noch erwähnt werden, daß die koaxiale Läge der oberen Antriebswelle 4 und der unteren Antriebswelle 26 zueinander auch dann leicht aufrechterhalten werden kann, wenn nur eine einseitige Lagerung mittels der beiden Lager 2 und 27 erfolgt, weildurch den Reibbelag 25 auch die beiden Teile 21, 24 der Rutschkupplung stets in koaxialer bzw. konzentrischer Lage gehalten sind. Statt einer zweiteiligen Antriebswelle 4, 26 kann auch eine einzige durchgehende Antriebswelle verwendet werden. Dabei müssen sämtliche Antriebsteile oberhalb der Teilungsebene 23 auf der Antriebswelle fest angeordnet sein, während alle unterhalb der Ebene 23 gelegenen Teile drehbar auf die Antriebswelle aufgesetzt sind.
In Fig. 6 ist die Dämpfungsvorrichtung dargestellt. Der Kurbelarm 5 liegt bei geschlossenem Türflügel in der in Fig. 6 gezeigten Lage e, also in einer zur Zylinderachse z etwa senkrechten Richtung. Der Kurbelarm 5 kann. nur den mit dem Teilkreis oder Halbkreis a bezeichneten Weg beschreiben.
Beim Öffnen des Türflügels wird also der Kurbelarm 5 entgegen dem Uhrzeigersinn (Fig. 6) zunächst den Teilweg dl beschreiben und dann den Teilweg d2. Auf dem Wege d, findet keine Dämpfung statt, weil dabei während der Bewegung des Dämpfungskolbens 8 (s. auch Fig.5) nach rechts die Durchströmöffnung geöffnet wird. Wenn dann anschließend der Kurbelarm 5 den Weg d2 (immer noch entgegen dem Uhrzeigersinn) beschreibt, dann wird die Durchströmöffnung 10 geschlossen, und der Rückfluß des auszuschiebenden Druckmittels kann nur mehr über die durch den Regelschieber 12 stark gedrosselte Verbindungsleitung 11 erfolgen.
Umgekehrt ist vor dem Schließen des Türflügels der Kurbelarm 5 in der Stellung f (Fig. 6). Der Kurbelarm 5 beschreibt dann im Uhrzeigersinn zunächst den Weg cl, der wiederum ungedämpft ist, und alsdann anschließend den Weg c2, bei dem eine Dämpfung oder Bremsung erfolgt, wobei auf dem Wege ci die Durchströmöffnung 10 (Fig. 5) geöffnet, während sie auf dem anschließenden Wege c2 geschlossen wird.
Bei nicht koaxialen, parallel angeordneten Antriebswellen 4, 26 müssen zwischen den beiden Antriebswellen Übertragungsorgane, wie etwa ein Zahnradgetriebe, Kegelradgetriebe, Hebelgetriebe od. dgl., angeordnet sein.
Die Antriebsvorrichtung ermöglicht folgende Bewegungen des Türflügels: Öffnen mit Motorkraft: Nach Betätigen des Öffnungskontakts öffnet der Türflügel. Kurz vor Erreichen der Endlage wird die Flügelbewegung gedämpft. Der Motor wird in der Endlage des Flügels durch Nockenkontakt am Aggregat abgeschaltet.
Schließen mit Motorkraft: Nach Betätigen des Schließkontaktes wird der Flügel geschlossen und dabei vor Erreichen der Endlage gedämpft. Das Abschalten des Motors vor der Endstellung erfolgt ebenfalls durch Nockenkontakt.
Öffnen von Hand: Der Flügel läßt sich von Hand über den Freilauf öffnen und bleibt bei Loslassen stehen. Hierbei sperrt der Freilauf die Rückwärtsbewegung dadurch, daß sich der motorseitige Freilaufteil gegen das selbstsperrende Schneckengetriebe abstützt.
Schließen von Hand: Der offenstehende Flügel kann von Hand über die Rutschkupplung geschlossen werden. Er bleibt in beliebiger Stellung beim Loslassen stehen.
Festhalten des Flügels beim Öffnen: Bei in Öffnungsrichtung laufendem Motor kann der Flügel festgehalten werden. Dabei läuft der Motor weiter, was über die Rutschkupplung ermöglicht wird. Beim Loslassen des Flügels setzt dieser seine Bewegung bis zum vollen Öffnen weiter fort.
Festhalten des Flügels während der Schließbewegung: Beim Festhalten des Flügels während der durch den Motor bewirkten Schließbewegung kann der Motor über den Freilauf ungehindert weiterlaufen. Nach Freigabe des Flügels setzt dieser seine anfängliche Bewegung bis in die Endlage fort.
Beschleunigung der Öffnungsbewegung von Hand: Zusätzliche Krafteinwirkung von Hand kann die motorische Öffnungsbewegung beschleunigen. Dies geschieht über die Freilaufeinrichtung, während der Motor mit normaler Drehzahl weiterläuft.
Beschleunigung der Schließbewegung von Hand: Bei zusätzlicher Handkrafteinwirkung wird die motorische Schließbewegung beschleunigt. Dies wird durch die Trennung von Motor- und Flügelbewegung durch die Rutschkupplung ermöglicht, während der Motor mit normaler Drehzahl weiterläuft.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Antriebsvorrichtung für die Flügel von Türen mit einem Motor, vorzugsweise einem Elektromotor, der über eine Rutschkupplung eine Antriebswelle antreibt und durch Endlageschalter abschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Türflügel (D) durch den Motor (18) über ein selbstsperrendes Getriebe (31, 32) und eine die Antriebswelle (4, 26) in Schließrichtung sperrende Freilaufeinrichtung (29) geöffnet und durch eine Schließfeder (19) geschlossen wird, wenn der Motor (18) durch Betätigen eines Schließkontaktes in Schließrichtung läuft und hierdurch die Schließbewegung freigibt, und daß an der Antriebseinrichtung zum Dämpfen der Flügelbewegung gegen die Endlagen hin. eine - vorzugsweise hydraulische - Dämpfungsvorrichtung angeordnet ist.
2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle in zwei - vorzugsweise koaxiale - Wellen (4, 26) geteilt ist.
3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (31, 32) über die Freilaufeinrichtung (29) mit dem einen Teil (24) der Rutschkupplung (21, 24, 25) verbunden ist.
4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende des einen Teiles (24) der Rutschkupplung als Außenmantel für die Freilaufeinrichtung (29) ausgebildet ist und daß das Endritzel (31) des Getriebes einen axialen zylindrischen Stutzen (30) aufweist, der in die Freilaufeinrichtung (29) eingreift.
5. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der oberen Welle (4) Nockenscheiben (14,15) und daß mit ihnen zusammenarbeitende Schalter (16, 17) zum Steuern des Motors (18) in den Endlagen angeordnet sind.
6. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließfeder (19) als Spiralfeder ausgebildet ist und an der oberen Antriebswelle (4) angreift.
7. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der oberen Antriebswelle (4), vorzugsweise an dem mit ihr fest verbundenen Teil (21) der Rutschkupplung, ein Betätigungsarm (34) für die Flügelbewegung angeordnet ist. B.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibbelag (25) der Rutschkupplung teils in dem einen Bauteil (21), teils in, dem anderen Teil (24) der kutschkupplung versenkt angeordnet ist.
9. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einteiliger Antriebswelle die auf der Antriebswelle (4, 26) drehbar angeordneten Teile der Rutschkupplung, der Freilaufeinrichtung (29) und des Getriebes auf Kugellagern (28, 33) laufen.
10. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der zweiteiligen Antriebswelle (4, 26) die dem Motor am nächsten gelegene Antriebswelle (26) im Gehäuse (1) drehbar und mit dem Endritzel (31) des Getriebes fest verbunden ist, während der eine Teil (24) der Rutschkupplung drehbar auf der Antriebswelle (26) angeordnet ist.
11. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rutschkupplung (21, 24, 25) ein derartiges Rutschmoment hat, daß das über das Endritzel (31) des Getriebes eingeleitete Drehmoment rutschfrei übertragen wird und doch geringer ist als das bei Landbetätigung des Türflügels aufzubringende Drehmoment.
12. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende der Antriebswelle (4) zu einem Kurbelarm (5) abgekröpft ist, der mit einem nur in einer Richtung durchströmbaren Dämpfungskolben (8) der an sich bekannten hydraulischen Dämpfungsvorrichtung verbunden ist, deren Zylinder (13) quer zur Längsachse (3) der Antriebswelle (4, 26) gerichtet ist und eine Verbindungsleitung (11) mit einem Regelschieber (12) zwischen den beiden Zylinderabschlußseiten aufweist.
13. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung derartig ausgelegt ist, daß die Dämpfung nur auf Teilwegen der Türflügelöffnungs- und/oder -schließbewegung eintritt, vorzugsweise so, daß jeweils ein erster Teilweg, etwa die erste Hälfte, des gesamten öffnungsweges ungedämpft ist und daß der anschließende zweite Teil, etwa die zweite Hälfte, des Öffnungsweges gedämpft ist.
14. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise über die Längsachse (3) der Antriebswelle (4, 26) verlaufende Verbindungslinie der Endstellungspunkte (e, f) der Endpunkt des Kurbelarmes (5) der Antriebswelle (4) etwa senkrecht zur Mittelachse (z) des Dämpfungszylinders (13) gerichtet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 1249 110, 2 024 300, 2170 014. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1072150.