DE1584136B1

DE1584136B1 - Betaetigungsvorrichtung fuer Tueren od. dgl.

Info

Publication number: DE1584136B1
Application number: DE19651584136
Authority: DE
Inventors: Helmut Korthaus; Wilke Dipl-Ing Richard
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-05-06
Filing date: 1965-05-06
Publication date: 1970-10-15
Also published as: US3394499A; GB1090290A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Betätigungs- Betätigungsvorrichtung zugleich zur Verriegelung der

Vorrichtung für Türen od. dgl., bestehend aus einem Tür dienen, um ein ungewolltes Öffnen zu erschwe-

im wesentlichen rotationssymmetrischen Gehäuse und ren oder zu verhindern, womit außerdem die Funk-

einern im Gehäusedeckel geführten Türbetätigungs- tion eines Türverschlusses gegeben ist.

glied, das mit einem Mutter- und Spindelantrieb zum 5 Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand

Öffnen in Verbindung steht und in Schließrichtung der Ansprüche 2 bis 16.

durch Federkraft bewegt wird. Es versteht sich von selbst, daß die bisher für die Bisher bekannte Betätigungsvorrichtungen dieser Schließbewegung geforderten Eigenschaften in umGattung erfüllen im allgemeinen die Aufgabe, Türen gekehrter Weise auch für die Öffnung der Tür nutzod. dgl. automatisch zu öffnen und zu schließen, wo- io bar gemacht werden können; dies würde bedeuten, bei gefordert wird, daß der Schließvorgang beliebig daß die Tür bei Energieausfall geöffnet würde und unterbrochen werden kann, um beispielsweise das durch zugeführte Energie geschlossen gehalten würde. Einklemmen von Personen beim Schließvorgang zu Der konstruktive Aufbau und die Wirkungsweise verhindern. Weiterhin lassen die bisher unter diese der neuen Betätigungsvorrichtung für Türen od. dgl. Gattung fallenden bekannten Betätigungsvorrichtun- 15 werden an Hand der in den Zeichnungen wiedergen auch ein Öffnen der Türen od. dgl. zu, wenn die gegebenen Ausführungsbeispiele nachfolgend be-Antriebsvorrichtung versagt. Daß dies sowohl mit schrieben, wobei die Beschreibung zugleich die Preßluft als auch Hydraulik lösbar ist, wird in der Reihenfolge der einfachen Montage der Betätigungsdeutschen Patentschrift 604 725 bereits angegeben, vorrichtung wiedergibt, und zwar zeigt wobei in dieser Patentschrift ein elektrischer Antrieb 20 F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung vorgeschlagen wird, der die Nachteile der Druckluft in vereinfachter Bauweise mit Zugfedern als Schließ- und Hydraulik vermeidet. federn und

Die nach dieser Druckschrift vorgeschlagene An- F i g. 2 einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausordnung ermöglicht bei Ausfall der Stromversorgung führungsbeispiel einer solchen Vorrichtung für noch lediglich ein Öffnen der Tür von Hand, da bei Strom- 35 stärkere Federkräfte.

ausfall die Spindelmutter auf der Spindel infolge ihrer Ein Gehäuse 5 ist an beiden Enden durch je einen Reibung stehenbleibt. Es ist also nicht ohne weiteres Gehäusedeckel 4 und 6 verschlossen, wobei der Gemöglich, diese Tür in die Schließstellung zu über- häusedeckel 4 das Türbetätigungsglied 3 in Gestalt führen. Ein weiterer Mangel dieser Vorrichtung be- einer Schub-Zugstange und der Gehäusedeckel 6 die steht darin, daß, sofern die Schließbewegung durch 30 Gewindespindell lagernd aufnimmt, die über eine eine Person unterbrochen wird, die Mutter auf der Spindelmutter 2 innerhalb des hohlen Betätigungs-Spindel durch den Motor in die Ausgangsstellung gliedes 3 mit diesem verbunden ist. Um diese herum gefahren wird, die betätigte Tür nach Entfernung des sind gehäuseinnenseitig Federn 10 bzw. 20 für die Hemmnisses durch die Federkraft schlagartig ge- Schließbewegung vorgesehen.

schlossen wird. 35 Der Gehäusedeckel 6 ist als rotationssymmetri-Bei Betätigungsvorrichtungen der eingangs be- scher Topfkörper ausgebildet, in dem ein Druckschriebenen Art ist es weiterhin bekannt, als Spindel- kugellager 7 eingepreßt ist. Von diesem Druckkugelantrieb eine leichtgängige Spindel und Mutter in lager 7 wird die Gewindespindel 1 drehbar und unForm eines Kugelumlaufspindelgetriebes zu verwen- verschieblich lagernd aufgenommen. Die Gewindeden. In der österreichischen Patentschrift 234 546 ist 40 spindel 1 trägt ihrerseits die Spindelmutter 2, eine eine Betätigungsvorrichtung der hier betroffenen Art Kugelumlaufmutter. Diese Mutter 2 sitzt unverschiebbeschrieben, die eine leichtgängige Spindel und Hch und undrehbar in dem Endteil 3 α des Betäti-Mutter besitzt und ebenfalls mit Federn ausgerüstet gungsgliedes 3, das über die Länge der Gewindeist, die eine Rückführung in die Sicherheits- oder spindel 1 als Hohlwelle ausgebildet ist. Die Ge-Endstellung des Kugelspindeltriebes bei Ausfall der 45 windespindel 1 ist zwecks Erzielung eines ruhigen antreibenden Energie, die von einem Elektromotor Laufes über ein Gleitlager 8 in dem hohlen Teil des kommt, bewirken. Betätigungsgliedes 3 gelagert, wobei das Gleitlager 8 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine durch eine Nut und einen Keil 9 auf der Gewinde-Betätigungsvorrichtung für Türen od. dgl. der in Frage spindel 1 gegen Verdrehung und gegen Verschiebung stehenden Art zu schaffen, mit der sehr große Kräfte 50 gesichert ist.

ausgeübt werden können und die trotzdem in ge- An den Endteil 3 α des Betätigungsgliedes 3 schließt

drängter Bauweise hergestellt werden kann. sich ein rotationssymmetrisch ausgebildeter Flansch

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß die 36 an. Die Federn 10 sind symmetrisch auf dem Um-

Gewindespindel. in Achsrichtung unverschieblich ist, fang verteilt angeordnet und durch Schrauben und

daß die Spindelmutter mit dem Türbetätigungsglied 55 dazugehörige Einlagestücke 11, die das Ende der

fest verbunden ist, daß das Türbetätigungsglied an Feder formgerecht erfassen, befestigt. Für die Federn

seinem antriebsseitigen Ende zur Aufnahme der Ge- ist eine Führung nicht erforderlich. Nachdem die

windespindel hohl ausgebildet ist und als Abschluß Federn 10 zwischen dem oberen Gehäusedeckel 4

einen Flansch aufweist, der mit konzentrisch um und dem Flansch 3 b befestigt sind, wird durch

Gewindespindel und Betätigungsglied angeordneten 60 Drehen der Gewindespindel 1 die Spindelmutter 2

Federn zur Erzeugung der Federkraft für die Schließ- mitsamt dem Betätigungsglied 3, dem Endteil 3 α und

bewegung in Wirkverbindung steht. dem Flansch 3 b nach unten eingefahren, wobei durch

Durch die Verwendung einfacher, jedoch höchst eine Montagevorrichtung der obere Gehäusedeckel 4

betriebssicherer Bauelemente können trotz räumlich festgehalten wird.

kleiner Abmessungen große Kräfte ausgeübt werden, 65 Nach Erreichen der Endstellung des Betätigungsso daß sich eine solche Betätigungsvorrichtung ins- gliedes 3 wird dann das Gehäuse 5 als Schutzrohr besondere für große und hohes Eigengewicht be- übergeschoben und mittels der Schrauben 13 an den sitzende Türen od. dgl. eignet. Auch soll eine solche Gehäusedeckeln 4 und 6 festgeschraubt. Ein Ver-

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drehungsschutz des Betätigungsgliedes 3 ist in dieser gesehen. In der anderen Endlage schützt der elastische Ausführung nicht erforderlich, da durch seine Be- Ringpuffer 12.

festigung, die zweckmäßig über einen Gabelkopf mit Die Betätigungsvorrichtung gemäß F i g. 2 ergibt der zu betätigenden Hebelübersetzung mit der Tür in ihrem Aufbau einen größeren Durchmesser bei

drehfest verbunden ist, dieser erreicht wird. Die 5 gleicher Baulänge und gestattet daher die Unterbrin-Lagerung der Betätigungsvorrichtung erfolgt zweck- gung einer größeren Anzahl von Federn und die

mäßig durch Drehzapfen, die zusätzlich am Ge- Erreichung stärkerer nach außen abzugebender

häusedeckel 4 angebracht werden können und der Federkräfte. Auch bei dieser Bauform ist es möglich

Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt sind. und nicht besonders dargestellt, daß durch Umkeh-

Wie ersichtlich, besitzt die Betätigungsvorrichtung io rung der Rohre 18 a nach oben und Anbringung der nach Fig. 1 einen verhältnismäßig kleinen Durch- Bolzen 22 in dem unteren Gehäusedeckel 6 eine Ummesser. In einer praktischen Ausführungsform besitzt kehr der Kraftrichtung nach außen erfolgt. Die Lagedie Gewindespindel 1 beispielsweise einen Durch- rung der Betätigungsvorrichtung erfolgt zweckmäßig messer von 30 mm mit einer Gewindesteigung von ebenfalls mit Drehzapfen in der vorerwähnten Weise. 5 mm. Der Außendurchmesser der Spindelmutter 2 15 Aus der Beschreibung geht die Wirkungsweise der beträgt 52 mm, so daß die Befestigung der Federn 10 Anordnung wie folgt hervor: Da die Spindelmutter 2 mit dem Flansch 3 b auf einem Teilkreisdurchmesser als Kugelumlaufmutter einen Wirkungsgrad von über von 110 mm erfolgen kann. Unter Verwendung von 90% besitzt, stellt sie praktisch keinen Widerstand Federn mit einem Durchmesser von 15 mm lassen für die Arbeit der Federn dar. Sieht man daher zusich daher, auf den gesamten Umfang verteilt, zehn 20 nächst von der Spindelanordnung ab, dann arbeiten Federn anbringen; das ergibt bei einer ausgezogenen die Federn auf das Betätigungsglied 3 so, wie die Federlänge von 270 mm einen Schub- oder Zugweg Türlänge es ergibt, d. h. sie halten die Tür geschlosvon 100 mm, wobei möglicherweise abgebbare sen und bewirken ein Schließen der aufgeschlagenen Schub- oder Zugkräfte von etwa max. 1000 kp er- Tür. Die Befestigung des Betätigungsgliedes 3 kann reicht werden können, ohne die Federn zu überlasten. 25 in bekannter Weise mit der Tür über einen Hebel-Es ist einleuchtend und nicht besonders dargestellt, mechanismus erfolgen, wobei durch die Kraft, die daß durch das Umklappen des Endteiles 3 a mit bei etwa 11 liegen kann, und bei einem Weg von Flansch 3 b nach oben die Federn zwischen dem un- 100 mm sich auch bei großen Türen noch ein geteren Gehäusedeckel 6 und dem Flansch 3 b befestigt nügender Schließdruck ergibt,
werden können, so daß an dem Betätigungsglied 3 30 Da die Größe der nach außen wirkenden Federeine nach außen wirksame Zugkraft entsteht, wäh- kräfte vom Federweg in bekannter Weise abhängt rend in der gezeichneten Ausführung sich eine und es nicht in allen Fällen aus Platzgründen möglich nach außen wirkende gleich große Schubkraft bil- ist, die Richtung der angreifenden Federkräfte auf det. die Tür so wirken zu lassen, daß der größeren Feder-

Um bei Erreichen der beiden möglichen Endstel- 35 kraft ein kleinerer Hebelweg entspricht und damit lungen des Betätigungsgliedes 3 Schläge abzufangen, ein Ausgleich der unterschiedlichen Federkräfte erdienen die elastischen Ringpuffer 12 und 12 a, die reicht werden kann, ist gemäß einem weiteren Voraus elastischem Kunststoff oder Gummi bestehen schlag der Erfindung vorgesehen, in beiden Auskönnen, führungsformen einen Teil der Zug- bzw. Druck-

Eine weitere Ausführung einer Betätigungsvorrich- 40 federn durch Druck- bzw. Zugfedern zu ersetzen und

tung für noch stärkere Federkräfte ist in F i g. 2 dar- so aufeinander abzustimmen, daß die sich ergebende

gestellt. Die Gehäusedeckel 4 und 6 sind über meh- Gesamtfedercharakteristik über den Weg eine weni-

rere auf dem Umfang verteilte Bolzen 15 als Stützen ger große Abhängigkeit zeigt.

gegeneinander unverschieblich gehalten, wozu ein Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung

Anschlag 16 auf den Bolzen 15 vorgesehen ist. Auf 45 ergeben sich durch die Anordnung einer sehr leicht-

diesen Bolzen 15 gleitet eine kreisrunde Führungs- gängigen Spindel samt Spindelmutter mit niedriger

Tragscheibe 18, die mit dem Betätigungsglied 3 eine Steigung, d. h. hohem Übersetzungsverhältnis, beson-

einstückige Einheit bilden kann. Die Bohrungen, ders neue Betätigungsmöglichkeiten. Es ist leicht

durch die die Bolzen 15 treten, sind mit Gleitkugeln möglich und daher nicht besonders dargestellt, auf

19 ausgerüstet, um die Reibungsverluste klein zu 50 den Endteil la der Gewindespindell eine Seiltrom-

halten. Die Bolzen 15 wirken zugleich als Ver- mel zu befestigen. Ein auf dieser Trommel befestigtes

drehungsschutz für das Betätigungsglied 3. und aufgewickeltes Seil, das durch ein gestrichelt ge-

Auf dem Umfang der Tragscheibe 18 sind gleich- zeichnetes Rohr 23 zwischen den Federn hindurch mäßig verteilt hülsenförmige Aufnahmen, z. B. Rohre nach außen geführt wird, läßt sich ohne besonderen 18 a aufgesetzt, deren unteres Ende verschlossen ist. 55 Kraftaufwand von Hand ziehen und versetzt damit In diese gleichmäßig auf dem Umfang der Trag- die Gewindespindel 1 in Umdrehung, spannt die scheibe 18 verteilten Rohre 18 a werden Federn 20 Federn und bewegt gleichzeitig die Spindelmutter 2 gesetzt, die durch diese Rohre 18 a und ihnen züge- und das Betätigungsglied 3 axial entgegen der Federordnete Zentrierstifte 22 gegen Ausknicken geschützt spannung.

sind. Die Stifte 22 sind im Gehäusedeckel 4 befestigt. 60 Durch einfaches Einhängen des Handgriffes am

Nach Einstecken der Federn 20 und Aufsetzen des unteren Seilende, an dem gezogen wird, in eine Öse

Gehäusedeckels 4 und Befestigung desselben mittels kann die Tür in Ofienstellung gehalten werden. Es

Muttern 14 wird zum äußeren Schutz das runde Ge- ist aber außerdem ohne weiteres möglich, das End-

häuse 5 übergeschoben und am Gehäusedeckel 4 mit- teil 1 α der Gewindespindel 1 mit einem Motor zu

tels Schrauben 13 verschraubt. Um Schläge in den 65 verbinden, der eine Fernsteuerung der Betätigungs-

Endstellungen abzufangen, sind über die Bolzen 15 vorrichtung ermöglicht. Über die mit 17 bezeichneten

zwischen der Führungstragscheibe 18 und dem Hohl- Endkontakte kann der ferngesteuerte Motor auto-

raumoa des Gehäusedeckels 6 Pufferfedern 21 vor- matisch stillgesetzt werden, wenn die Arbeitsbewe-

gung des Betätigungsgliedes in der einen Bewegungsrichtung beendet werden soll. Da außerdem Motoren bekannt sind, die bei Stillstand eine zusätzliche Bremse gegen Verdrehungsschutz besitzen, ergibt sich bei Verwendung eines solchen Motors, daß die Tür in allen Stellungen unverrückbar festgehalten werden kann, insbesondere ist sie dann als zuschlagende Tür gleichzeitig verriegelt. Verwendet man als Stillstandsbremse bei derartigen Motoren eine Bremse, die bei Ausfall der Energieversorgung sich öffnet, dann wird in diesem Fall die vorher festgehaltene Gewindespindel 1 freigegeben und die Betätigungsvorrichtung kann in die bei Ausfall der Energie gewünschte Stellung laufen.

Es ist auf diese Weise möglich, die Betätigungsvorrichtung mit einer zusätzlichen Sicherungseinrichtung zu versehen, die im Gefahrenfalle entweder zuschlagende Türen öffnet oder offene schließt.

Statt eine sehr leichtgängige Spindelmutter mit Kugelumlauf zu verwenden, kann auch jede andere Art von leichtgängiger Spindelmutter Verwendung finden. Auch ist es bei den geringeren erforderlichen Federwegen möglich, die Spindelmutter langer zu bauen und statt mit einem Kugelumlauf mit nur einem Teil Kugeln auszustatten, die nicht die gesamten Gewindegänge ausfüllen, sondern eine leichte Bewegung der Mutter in den gewünschten Grenzen gestatten.

Im übrigen sind die dargestellten und beschriebenen Ausführungen nur Beispiele für die Verwirklichung der Erfindung, die jedoch keinesfalls allein hierauf beschränkt sein sollen, vielmehr sind im Rahmen der Erfindung noch mancherlei andere Ausführungen und Anwendungen möglich. So könnte diese Betätigungsvorrichtung auch bei anderen Vorrichtungen mit Vorteil angewendet werden, wenn es darauf ankommt, eine von zwei Bewegungen durch die Kraft von Federn durchzuführen.

Claims

Patentansprüche: 40

1. Betätigungsvorrichtung für Türen od. dgl., bestehend aus einem im wesentlichen rotationssymmetrischen Gehäuse und einem im Gehäusedeckel geführten Türbetätigungsglied, das mit einem Mutter- und Spindelantrieb zum Öffnen in Verbindung steht und in Schließrichtung durch Federkraft bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (1) in Achsrichtung unverschieblich ist, daß die Spindelmutter (2) mit dem Türbetätigungsglied (3) fest verbunden ist, daß das Türbetätigungsglied (3) an seinem antriebsseitigen Ende zur Aufnahme der Gewindespindel (1) hohl ausgebildet ist und als Abschluß einen Flansch (3 b) aufweist, der mit konzentrisch um Gewindespindel (1) und Betätigungsglied (3) angeordneten Federn (10, 20) zur Erzeugung der Federkraft für die Schließbewegung in Wirkverbindung steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Spindelmutter (2) und Gewindespindel (1) durch einen an sich bekannten Kugelumlauf erfolgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (10, 20) für die Schließbewegung an dem am öffnungsseitigen Ende des Gehäuses angeordneten Gehäusedeckel (4) abgestützt sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1

bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der schließseitige Gehäusedeckel (6) einen konzentrisch nach innen gezogenen zylindrischen Hohlraum (6 a) aufweist, an dessen öffnungsseitigem Ende die Gewindespindel (1) in einem Druckkugellager (7) gehaltert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das schließseitige Ende des Türbetätigungsglieds (3) einen zylinderförmigen, in der Schließstellung konzentrisch über den zylindrischen Hohlraum (6 a) des schließseitigen Gehäusedeckels (6) liegenden Endteil (3 a) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Endteil (3 a) an seinem schließseitigen Ende den Flansch (3 b) zur Abstützung der Federn (10, 20) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Türbetätigungsglied (3) nahe seinem schließseitigen Ende eine stufenförmige zylindrische Verbreiterung mit einem elastischen Ringpuffer (12) als Anschlag am öffnungsseitigen Gehäusedeckel (4) zur Begrenzung der Öffnungsbewegung hat.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am schließseitigen Gehäusedeckel (6) innen ein weiterer elastischer Ringpuffer (12 a) vorgesehen ist, der als Anschlag für den Flansch (3 b) zur Begrenzung der Schließbewegung des Türbetätigungsgliedes (3) dient.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nahe dem schließseitigen Ende des Türbetätigungsgliedes (3) an diesem eine ringförmige, nahezu bis an die Wand des Gehäuses (5) reichende Führungstragscheibe (18) befestigt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Federn (20) an der ringförmigen Führungstragscheibe (18) abstützen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Gewindespindel (1) über eine fest mit ihr verbundene Antriebstrommel, z. B. eine Seiltrommel, erfolgt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (1) von einem mit ihm gekuppelten Elektromotor angetrieben wird.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor nicht reversierbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schaltung des Elektromotors Endkontakte (17) vorgesehen sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß dem Elektromotor eine automatisch mit diesem nach dessen Stillstand zusammenwirkende Stillhaltebremse zugeordnet ist, die bei Motorstillstand jede erreichte Stellung gegen die ausgeübte Zug- und Druckkraft der Federn (10, 20) sichert.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Stillhaltebremse als Elektrobremse ausgebildet ist, die bei Stromausfall öffnet, wodurch ein selbsttätiger Rücklauf der Spindelmutter (2) durch die Rückstellkraft der Federn (10, 20) erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen