DE202015003728U1

DE202015003728U1 - Drehflügeltür mit Torsionsstab

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Publication number: DE202015003728U1
Application number: DE202015003728.3U
Authority: DE
Original assignee: Agtatec AG
Current assignee: Agtatec AG
Priority date: 2015-05-22
Filing date: 2015-05-22
Publication date: 2015-06-15
Anticipated expiration: 2025-05-23

Abstract

Drehflügeltürantriebsvorrichtung (1) zum Antreiben eines Drehflügels (8) einer Drehflügeltür mit den folgenden Merkmalen: – einem Elektromotor (3) mit einer Motorwelle; – einem Schwenkhebel (5), der um eine Schwenkhebel-Schwenkachse (6) verschwenkbar ist; – der Schwenkhebel (5) ist an seinem freien Ende mit einer an dem Drehflügel (8) befestigten Gleitschiene (2), einem Kniehebel (9) oder mit einem an dem Drehflügel (8) befestigten zweiten Hebel unter Bildung eines Kniehebels (9) zum Öffnen des Drehflügels (8) verbunden oder verbindbar; – der Elektromotor (3) steht mit einer Abtriebswelle (10) in Wirkverbindung, so dass eine Rotation der Motorwelle des Elektromotors (3) eine Rotation der Abtriebswelle (10) zur Folge hat; – der Schwenkhebel (5) ist drehfest mit der Abtriebswelle (10) verbunden, so dass eine Rotation der Abtriebswelle (10) ein Verschwenken des Schwenkhebels (5) um seine Schwenkhebel-Schwenkachse (6) und damit eine Verschwenkung des Drehflügels (8) zur Folge hat; – einer Kraftspeichereinheit (30), die eine Kurvenscheibe (14) und einen Torsionsstab (7) umfasst, wobei die Kurvenscheibe (14) drehfest an der Abtriebswelle (10) oder an dem Schwenkhebel (5) angeordnet oder mit dieser verbunden ist; gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: – die Kraftspeichereinheit (30) umfasst außerdem einen Übertragungshebel (11), der drehfest an einem ersten Ende (121) des Torsionsstabs (7) angeordnet ist; – der Übertragungshebel (11) liegt kraftschlüssig am Außenumfang (13) der Kurvenscheibe (14) an, wobei der Außenumfang (13) in Schließrichtung des Drehflügels (8) einen abnehmenden Abstand zur Kurvenscheibenachse aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehflügeltürantriebsvorrichtung für einen vorzugsweise nur in eine Richtung in eine Öffnungsstellung und in entgegengesetzter Richtung in Schließstellung verdrehbaren Drehflügel, insbesondere Drehantrieb für eine Tür, ein Fenster oder dergleichen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Drehflügeltürantriebsvorrichtungen werden häufig in öffentlichen Gebäuden eingesetzt. Die Drehflügeltürantriebsvorrichtung soll dabei möglichst kompakt aufgebaut sein, so dass sie in oder an den Türrahmen integriert, bzw. angebracht werden kann, ohne dass sie die Optik des Eingangsbereichs prägen.
Der Drehflügel wird dabei mittels eines Elektromotors, der beispielsweise noch über ein zusätzliches Getriebe verfügen kann, geöffnet und geschlossen. Dies geschieht vorzugsweise über Sensoren, die mit der Drehflügeltürantriebsvorrichtung verbunden sind und eine Person erkennen, die sich auf den Drehflügel zubewegt. Der Drehflügel hat allerdings auch noch einen anderen Einsatzzweck. Dieser soll im Fall eines Brandes geschlossen werden, damit das Feuer nicht durch einen zusätzlichen Luftzug angefacht wird. In solchen Situationen ist es allerdings häufig so, dass die Versorgung des Elektromotors mit elektrischer Energie nicht sichergestellt ist. Der Drehflügel muss daher auch ohne den Einsatz eines Elektromotors sicher geschlossen werden können.
Aus der DE 195 00 945 A1 ist eine Drehflügeltürantriebsvorrichtung bekannt, die eine Kraftspeichereinheit aufweist. Diese Kraftspeichereinheit besteht aus einer Feder, die über einen Bowdenzug mit einer Kurvenscheibe verbunden ist, die wiederum drehfest an der Abtriebswelle angeordnet ist. Eine durch eine Feder ausgeübte Kraft liegt beabstandet von der Drehachse der Abtriebswelle an der Kurvenscheibe an, wodurch ein Drehmoment ausgeübt wird. Die Kurvenscheibe ist dabei derart aufgebaut, dass der Abstand zwischen ihrer Seiten-Umfangsfläche, an der der Bowdenzug anliegt, hin zu ihrer Drehachse unterschiedlich ist. Je nachdem, an welchem Punkt der Seiten-Umfangsfläche der Kurvenscheibe der Bowdenzug anliegt, wirkt ein unterschiedliches Drehmoment auf die Abtriebswelle. Die Kurvenscheibe ist dabei derart ausgestaltet, dass das Drehmoment, welches durch die Feder über den Bowdenzug auf die Abtriebswelle wirkt, kurz vor dem Schließzeitpunkt des Drehflügels am höchsten ist.
Nachteilig an der DE 195 00 945 A1 ist, dass nicht erkennbar ist, wie mittels des Bowdenzugs und einer Feder in Form eines Torsionsstabs, der Teil der Kraftspeichereinheit ist, über einen weiten Drehbereich der Kurvenscheibe die notwendigen Kräfte übertragen werden können.
Es ist daher die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung eine Drehflügeltürantriebsvorrichtung zu schaffen, die unter Einsatz eines Torsionsstabs ein sicheres Schließen des Drehflügels im stromlosen Betrieb sicherstellt.
Die Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Drehflügeltürantriebsvorrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Drehflügeltürantriebsvorrichtung angegeben.
Die erfindungsgemäße Drehflügeltürantriebsvorrichtung zum Antreiben eines Drehflügels umfasst einen Elektromotor mit einer Motorwelle. Der Elektromotor steht mit einer Abtriebswelle in Wirkverbindung, so dass eine Rotation der Motorwelle des Elektromotors eine Rotation der Abtriebswelle zur Folge hat. Die Drehflügeltürantriebsvorrichtung 1 umfasst neben dem Elektromotor ferner einen Schwenkhebel, der um seine Schwenkhebel-Schwenkachse verschwenkbar ist. Der Schwenkhebel ist drehfest mit der Abtriebswelle verbunden, so dass eine Rotation der Abtriebswelle ebenfalls ein Verschwenken des Schwenkhebels um die Schwenkhebel-Schwenkachse und damit eine Verschwenkung des Drehflügels zur Folge hat. Der Schwenkhebel kann dabei mit einer Gleitschiene verbunden sein, die mit dem Drehflügel in Kontakt steht. Der Schwenkhebel kann auch mit einem Kniehebel verbunden sein oder Teil eines Kniehebels sein, welcher wiederum mit dem Drehflügel verbunden ist.
Für das stromlose Schließen des Drehflügels umfasst die Drehflügeltürantriebsvorrichtung noch eine Kraftspeichereinheit, die eine Kurvenscheibe und einen Torsionsstab umfasst, wobei die Kurvenscheibe drehfest an der Abtriebswelle bzw. drehfest an dem Schwenkhebel angeordnet und mit dieser bzw. diesem verbunden ist. Die Kraftspeichereinheit umfasst außerdem einen Übertragungshebel, der drehfest an einem ersten Ende des Torsionsstabs angeordnet oder mit diesem verbunden ist. Das gegenüberliegende Ende des Übertragungshebels liegt zumindest mittelbar kraftschlüssig am Außenumfang der Kurvenscheibe an, wobei der Außenumfang in Schließrichtung des Drehflügels einen abnehmenden Abstand zur Kurvenscheibe aufweist. Der Übertragungshebel ist dabei üblicherweise unverformbar und drehfest mit einem Ende des Torsionsstabs verbunden. Über den Übertragungshebel, welcher außerdem kraftschlüssig am Außenumfang der Kurvenscheibe anliegt, können sehr hohe Kräfte übertragen werden. Diese Kräfte werden einmal vom Torsionsstab in Richtung der Kurvenscheibe übertragen und unterstützen damit ein Schließen des Drehflügels. Andererseits können auch Kräfte von der Abtriebswelle über den Übertragungshebel in Richtung des Torsionsstabs übertragen werden, wodurch beim öffnen des Drehflügels ein Verdrehen des Torsionsstabs und damit eine erneute Vorspannung des Torsionsstabes erreicht wird.
Die Gesamtkonstruktion ist also derart, dass beim öffnen und Schließen des Drehflügels durch den Elektromotor der Übertragungshebel dieser Bewegung stets automatisch folgt, so dass er stets zwischen einer ersten Position, an welcher der Drehflügel geschlossen ist, und einer zweiten Position, an welcher der Drehflügel vollständig geöffnet ist, hin und her bewegt wird. Beim öffnen der Drehflügeltür wird dabei der Torsionsstab jeweils neu gespannt, damit er genügend große Kräfte gespeichert hat, um beim Ausfall des Elektromotors allein durch seine Vorspannung den Drehflügel in seine Schließstellung zu verschwenken. Dabei ist die Konstruktion derart, dass der Abstand des Übertragungshebels zu der Kurvenscheibenachse an der zweiten Position größer ist als an der ersten Position. Dadurch wird durch den Torsionsstab über den Übertragungshebel auf den Außenumfang der Kurvenscheibe eine Kraftkomponente derart eingeleitet, dass der Drehflügel in Schließstellung verschwenkt wird.
Um diesen Schließvorgang zu unterstützen, weist der Übertragungshebel vorteilhafterweise noch eine Kurvenrolle auf, die drehbar an diesem gelagert ist. Die Kurvenrolle liegt dabei kraftschlüssig am Außenumfang, also an der Seiten-Umfangsfläche der Kurvenscheibe an und rollt darauf, also auf dieser ab. Durch dieses Abrollen wird der Schließvorgang insbesondere im stromlosen Betrieb der Drehflügeltürantriebsvorrichtung unterstützt.
Um den Übertragungshebel am Torsionsstab zu fixieren, sind vorteilhafterweise zwei Sicherungsscheiben an je einer Nut an einem ersten Ende des Torsionsstabs axial beabstandet voneinander angeordnet, so dass der Übertragungshebel zwischen beiden Sicherungsscheiben axial unverschieblich am ersten Ende des Torsionsstabs verankert ist. Dadurch wird sichergestellt, dass auch bei einer Vielzahl von Schließ- bzw. Öffnungszyklen des Drehflügels der Übertragungshebel stets an seiner genau definierten Position am ersten Ende des Torsionsstabs angeordnet ist.
Der Torsionsstab selbst ist dabei vorzugsweise an seinem ersten Ende an einer ersten Halterung um zumindest einen Winkelbereich verdrehbar gelagert. Ein zweites Ende des Torsionsstabs, welches dem ersten Ende gegenüberliegt, ist dabei fixiert oder fixierbar an einer zweiten Halterung angeordnet. Dadurch kann bei einer Bewegung des Übertragungshebels der Torsionsstab zwischen seinem ersten und seinem zweiten Ende verdreht werden.
Um den Torsionsstab bei montiertem Übertragungshebel vorspannen zu können, ist zwischen dem zweiten Ende des Torsionsstabs und der zweiten Halterung noch eine verstellbare Ankerplatte angeordnet. Das zweite Ende des Torsionsstabs ist dabei drehfest mit der verstellbaren Ankerplatte verbunden, wobei die verstellbare Ankerplatte wiederum drehfest an der zweiten Halterung angeordnet ist. Die verstellbare Ankerplatte weist zumindest ein Langloch zur Aufnahme einer Schraube auf. Die zweite Halterung weist eine erste Gewindebohrung auf, die unterhalb eines Teils des Langlochs angeordnet ist. Die verstellbare Ankerplatte ist mittels zumindest einer Schraube über das zumindest eine Langloch und die erste Gewindebohrung drehfest mit der zweiten Halterung verbunden. Dies gilt auch dann, wenn das zweite Ende des Torsionsstabs und damit die verstellbare Ankerplatte um einen bestimmten Winkelbereich verdreht sind.
Zusätzlich kann die verstellbare Ankerplatte zumindest ein Bohrloch aufweisen. Die zweite Halterung weist dabei ebenfalls mindestens ein Bohrloch auf. Die Bohrlöcher sind im entspannten Zustand des Torsionsstabs beabstandet, also versetzt zueinander angeordnet. Beispielsweise kann mittels eines Schraubendrehers die Ankerplatte gegenüber der zweiten Halterung verdreht werden und so die gewünschte Vorspannung eingestellt werden. Im vorgespannten Zustand des Torsionsstabs sind die beiden Bohrlöcher fluchtend angeordnet. Die Fixierung erfolgt dann über das Langloch. Dadurch kann einfach eine Vorspannung des Torsionsstabs eingestellt werden. Die Vorspannung beträgt in etwa 1° bis 6°. Eine Abweichung davon ist möglich.
Um einen möglichst kompakten Aufbau der Drehflügeltürantriebsvorrichtung erreichen zu können, sind der Torsionsstab und die Schwenkhebel-Schwenkachse parallel zueinander angeordnet, bzw. der Torsionsstab und die Motorwelle sind parallel zueinander angeordnet, bzw. der Torsionsstab und die Abtriebswelle sind parallel zueinander angeordnet.
Vorteilhafterweise umfasst die Abtriebswelle noch eine Kupplung, die Stöße, welche beim Anlaufen oder plötzlichen Stoppen des Elektromotors von diesem ausgehen, dämpft. Die Abtriebswelle ist vorteilhafterweise zusätzlich noch durch einen Flansch in ihrer Position gelagert. Innerhalb des Flanschs kann dabei ein Kugellager ausgebildet sein. Ein Winkelgetriebe innerhalb der Abtriebswelle erlaubt eine horizontale Montage der Drehflügeltürantriebsvorrichtung. Bei diesem Winkelgetriebe handelt es sich vorteilhafterweise um ein Kegelgetriebe. Ein Schneckengetriebe kann ebenfalls eingesetzt werden.
Die Drehflügeltürantriebsrichtung kann daher sowohl horizontal, also oberhalb des Drehflügels angeordnet werden, als auch vertikal und damit seitlich des Drehflügels.
Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Gleiche Gegenstände weisen dieselben Bezugszeichen auf. Die entsprechenden Figuren der Zeichnungen zeigen im Einzelnen:
1A: eine räumliche Darstellung der erfindungsgemäßen Drehflügeltürantriebsvorrichtung bei geöffnetem Gehäuse mit einem Torsionsstab;
1B: eine seitliche Darstellung der erfindungsgemäßen Drehflügeltürantriebsvorrichtung bei geöffnetem Gehäuse;
2: eine räumliche Darstellung eines Teils der erfindungsgemäßen Drehflügeltürantriebsvorrichtung in Explosivdarstellung;
3A: einen Querschnitt durch die Kurvenscheibe, die Kurvenrolle und den Übertragungshebel;
3B: eine räumliche Darstellung des Torsionsstabs zusammen mit einer zweiten Halterung und einer verstellbaren Ankerplatte in Explosivdarstellung;
3C: eine Draufsicht auf die zweite Halterung, die verstellbare Ankerplatte und eine weitere Sicherungsscheibe;
3D: eine räumliche Darstellung eines Teils der erfindungsgemäßen Drehflügeltürantriebsvorrichtung;
4A: eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Drehflügeltürantriebsvorrichtung bei geschlossenem Drehflügel;
4B: eine Draufsicht auf die Kurvenscheibe und den Übertragungshebel bei geschlossenem Drehflügel;
5A: eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Drehflügeltürantriebsvorrichtung bei teilweise geöffnetem Drehflügel;
5B: eine Draufsicht auf die Kurvenscheibe und den Übertragungshebel bei teilweise geöffnetem Drehflügel;
6A: eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Drehflügeltürantriebsvorrichtung bei vollständig geöffnetem Drehflügel;
6B: eine Draufsicht auf die Kurvenscheibe und den Übertragungshebel bei vollständig geöffnetem Drehflügel; und
7A, 7B: eine räumliche Darstellung der erfindungsgemäßen Drehflügeltürantriebsvorrichtung in horizontaler Montage.
1A zeigt eine räumliche Darstellung der erfindungsgemäßen Drehflügeltürantriebsvorrichtung 1 bei geöffnetem Gehäuse mit einem Torsionsstab 7. Ein Elektromotor 3 besitzt eine Motorwelle und ist mit einer Abtriebswelle 10 verbunden. An der Abtriebswelle 10 ist drehfest ein Schwenkhebel 5 angeordnet, der um eine Schwenkhebel-Schwenkachse 6 verschwenkbar ist. Der Schwenkhebel 5 ist an seinem freien Ende mit einem Kniehebel 9 verbunden. Es wäre auch möglich, dass der Schwenkhebel 5 Teil eines Kniehebels 9 ist. Eine Rotation der Motorwelle des Elektromotors 3 führt zu einer Rotation der Abtriebswelle 10 und zu einer Schwenkbewegung des Schwenkhebels 5. Diese Schwenkbewegung des Schwenkhebels 5 hat eine Verschwenkung des Drehflügels 8 zur Folge.
Innerhalb der Abtriebswelle 10 ist noch eine Kupplung 33, insbesondere eine Wellenkupplung integriert. Diese Kupplung 33 dämpft den Ruck, der beim Anfahren des Elektromotors 3 die Abtriebswelle 10 durchsetzt.
Die Abtriebswelle 10 ist außerdem mittels eines Flanschs 31, der ein Kugellager aufweist, an einer Gehäusewand 16 gelagert.
An der Gehäusewand 16 ist ebenfalls noch eine Kraftspeichereinheit 30 angeordnet. Diese umfasst einen Übertragungshebel 11, der drehfest an einem ersten Ende 12 ₁ des Torsionsstabs 7 angeordnet ist. Der Übertragungshebel 11 liegt dabei kraftschlüssig am Außenumfang 13, also an der Seiten-Umfangsfläche einer Kurvenscheibe 14 an, wobei der Außenumfang 13 in Schließrichtung des Drehflügels 8 einen abnehmenden Abstand zur Kurvenscheibenachse aufweist. Die Kurvenscheibe 14 ist drehfest mit der Abtriebswelle 10 verbunden. Es wäre auch möglich, dass die Kurvenscheibe 14 drehfest an dem Schwenkhebel 5 angeordnet ist.
Die Schwenkachse des Übertragungshebels 11 verläuft bevorzugt durch den Torsionsstab 7. Im Gegensatz dazu fällt vorzugsweise die Schwenkhebel-Schwenkachse 6 des Schwenkhebels 5 mit der Kurvenscheibenachse und/oder der Achse der Abtriebswelle 10 zusammen. Allerdings ist auch dies nicht zwingend. Die Schwenkhebel-Schwenkachse 6 könnte auch parallel zur Kurvenscheibenachse verlaufen.
Das erste Ende 12 ₁ des Torsionsstabs 7 ist an einer ersten Halterung 22 ₁ zumindest um einen Winkelbereich verdrehbar gelagert. Die erste Halterung 22 ₁ ist an der Gehäusewand 16 angeordnet. Ein zweites Ende 12 ₂ des Torsionsstabs 7, das dem ersten Ende 12 ₁ gegenüberliegt, ist an einer zweiten Halterung 22 ₂ fixiert oder fixierbar angeordnet. Die zweite Halterung 22 ₂ ist beabstandet von der ersten Halterung 22 ₁ an der Gehäusewand 16 angeordnet.
Zwischen dem zweiten Ende 12 ₂ des Torsionsstabs 7 und der zweiten Halterung 22 ₂ ist noch eine verstellbare Ankerplatte 23 angeordnet. Diese verstellbare Ankerplatte 23 ist drehfest mit dem Torsionsstab 7 verbunden und dient, wie später noch erläutert wird, dem Vorspannen des Torsionsstabs 7.
Der Torsionsstab 7 und die Schwenkhebel-Schwenkachse 6 sind parallel zueinander angeordnet. Der Torsionsstab 7 ist ebenfalls parallel zur Motorwelle und vorzugsweise parallel zur Abtriebswelle 10 angeordnet.
Die Drehflügeltürantriebsvorrichtung 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel vertikal montiert, also seitlich neben dem Drehflügel 8.
1B zeigt eine seitliche Darstellung der erfindungsgemäßen Drehflügeltürantriebsvorrichtung 1 bei geöffnetem Gehäuse. Der Drehflügel 8 ist in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls geschlossen. Die Schwenkhebel-Schwenkachse 6 verläuft durch die Kurvenscheibe 14, den Flansch 31, die Kupplung 33 und den Elektromotor 3 und ist parallel zu dem Torsionsstab 7 ausgerichtet.
Das erste Ende 12 ₁ des Torsionsstabs 7 ist drehbar an der ersten Halterung 22 ₁ gelagert. Unter dem ersten Ende 12 ₁ des Torsionsstabs 7 ist der Bereich des Torsionsstabs 7 zu verstehen, der sich beginnend ab seinem tatsächlichen Ende über weniger als 30% seiner Länge, bevorzugt über weniger als 20% seiner Länge, bevorzugt über weniger als 10% seiner Länge hin von diesem erstreckt. Das Gleiche gilt auch für das zweite Ende 12 ₂ des Torsionsstabs 7.
2 zeigt eine räumliche Darstellung eines Teils der erfindungsgemäßen Drehflügeltürantriebsvorrichtung 1 in Explosivdarstellung. Dargestellt ist der Kniehebel 9, der mit seinem einen Ende mit dem Drehflügel 8 verbunden ist und mit seinem anderen Ende mit dem Schwenkhebel 5.
Die Kurvenscheibe 14 weist eine Öffnung 19 auf, durch die die Abtriebswelle 10 geführt ist. Die Kurvenscheibe 14 ist dabei aber drehfest an der Abtriebswelle 10 verankert.
Der Übertragungshebel 11 ist zweiteilig ausgebildet, wobei zwischen beiden Teilen des Übertragungshebels 11 ein Abstandshalter 18, bzw. die Kurvenrolle 15 angeordnet ist. Eine einteilige Ausbildung des Übertragungshebels 11 ist ebenfalls möglich. Die Schwenkachse des Übertragungshebels 11 verläuft durch den Torsionsstab 7, d. h., sie fällt mit der Längsachse des Torsionsstabes 7 zusammen. Der Übertragungshebel weist eine Öffnung 29 auf, durch die das erste Ende 12 ₁ des Torsionsstabs 7 geführt ist. Die Öffnung 29 weist, wie auch das erste Ende 12 ₁ des Torsionsstabs 7 eine Querschnittsform in Draufsicht auf, die einem Quadrat, oder einem Rechteck, oder einem n-Eck mit n ≥ 3, bevorzugt n ≥ 4, weiter bevorzugt n ≥ 5, weiter bevorzugt n ≥ 6, oder einem Oval, oder einem regelmäßigen oder unregelmäßigen n-Polygon entspricht oder angenähert ist. Dadurch ist sichergestellt, dass der Übertragungshebel 11 drehfest an dem ersten Ende 12 ₁ angeordnet ist.
Das Gleiche gilt auch für das zweite Ende 12 ₂ des Torsionsstabs 7 und eine Öffnung 36 innerhalb der verstellbaren Ankerplatte 23. Das Gleiche gilt auch für den Teil des Torsionsstabs 7, der zwischen dem ersten Ende 12 ₁ und dem zweiten Ende 12 ₂ angeordnet ist. Dieser kann zusätzlich noch rund sein.
Zwei Sicherungsscheiben 20 sind an je einer Nut am ersten Ende 12 ₁ des Torsionsstabs 7 axial beabstandet voneinander angeordnet. Der Übertragungshebel 11 ist zwischen diesen beiden Sicherungsscheiben 20 angeordnet und dadurch axial unverschieblich am ersten Ende des Torsionsstabs 7 angeordnet.
Die erste Halterung 22 ₁ und die zweite Halterung 22 ₂ sind bevorzugt gleich aufgebaut und durch einen Winkel gebildet. Eine erste Seitenfläche des Winkels dient zur drehfesten Befestigung des Torsionsstabs 7, bzw. zur drehbaren Lagerung des Torsionsstabs 7, wobei eine zweite Seitenfläche des Winkels zur Befestigung an der Gehäusewand 16 dient.
Die Gehäusewand 16 weist eine Öffnung 17 auf. In die Öffnung 17, die vorzugsweise rechteckförmig ausgebildet ist, greift der Übertragungshebel 11 und/oder die Kurvenrolle 15 ein. Dies geschieht insbesondere dann, wenn der Drehflügel 8 vollständig oder fast vollständig geöffnet ist. Ohne die Öffnung 17 würde der Übertragungshebel 11 an der Gehäusewand 16 anliegen und der Schwenkvorgang des Drehflügels 8 wäre gestoppt.
3A zeigt einen Querschnitt durch die Kurvenscheibe 14, die Kurvenrolle 15 und den Übertragungshebel 11. Die Kurvenscheibe 14 ist drehfest mit der Abtriebswelle 10 verbunden, wie dies durch die Zähne dargestellt ist, die in der Öffnung 19 ausgebildet sind. Der Abstand der Seiten-Umfangsfläche 13, also vom Außenumfang zur Kurvenscheibenachse ist unterschiedlich. Innerhalb von 3A greift die Kurvenrolle 15 an dem Teil der Seiten-Umfangsfläche 13 an, der den geringsten Abstand zur Kurvenscheibenachse und damit zur Schwenkhebel-Schwenkachse 6 hat. In diesem Zustand ist der Drehflügel 8 geschlossen.
Je nachdem, wie weit der Drehflügel 8 geöffnet oder geschlossen ist, liegt die Kurvenrolle 15 an einem anderen Bereich des Außenumfangs 13 der Kurvenrolle 14 an. Während der Verschwenkung des Drehflügels 8 in Öffnungs- wie aber auch Schließstellung wird stets die Kurvenrolle 15 entsprechend mitverschwenkt, und zwar entsprechend des Drehwinkels und der Drehwinkelgeschwindigkeit der den Schwenkhebel 5 tragenden Schwenkhebel-Schwenkachse 6, die über den Elektromotor 3 angetrieben wird. Dabei liegt das freie Ende des Übertragungshebels 11, d. h. vorzugsweise die dort drehbar gelagerte Kurvenrolle 15 stets unter Vorspannung am Außenumfang 13 der Kurvenscheibe 14 an und rollt über diese Oberfläche ab. Während einer Verschwenkbewegung des Drehflügels 8 in Öffnungsrichtung wird dabei der Torsionsstab 7 zunehmend stärker tordiert und vorgespannt. Dies erfolgt durch die Geometrie der Kurvenscheibe 14. Denn die Geometrie der Kurvenscheibe 14 ist derart, dass bei einem Verschwenken des Drehflügels 8 hin in Öffnungsstellung der Abstand zwischen der Kurvenscheibenachse, also der Schwenkhebel-Schwenkachse 6 und dem Außenumfang 13 der Kurvenscheibe 14, an welcher die Kurvenrolle 14 anliegt, zunehmend größer wird. Dadurch wird über die auflaufende Kurvenrolle 14 der sie tragende Übertragungshebel 11 so verschwenkt, dass darüber der Torsionsstab 7 zunehmend mehr vorgespannt wird.
Wird nunmehr bei einem Schließvorgang des Drehflügels 8 der Elektromotor 3 ausfallen, so könnte nunmehr die Schließung des Drehflügels 8 allein nur durch die Kraft des Torsionsstabes 7 durchgeführt werden. Dabei würden die Torsionskräfte des Torsionsstabes 7 über den Übertragungshebel 11 derart auf die Kurvenrolle 14 wirken, dass diese nunmehr versucht am Außenumfang 13 der Kurvenscheibe 14 quasi derart abzurollen, dass der Abstand zwischen der Kontaktlinie der Kurvenrolle 15 und der Kurvenscheibenachse, also der Schwenkachse der Kurvenscheibe 14 eine Position einnimmt, die geringer ist. Dadurch werden also die in Umfangs- und Verschwenkrichtung wirkenden Drehmomente auf die Schwenkhebel-Schwenkachse 6 des Schwenkhebels 5 eingeleitet und der Drehflügel 8 in seine Verschlussposition verschwenkt.
3B zeigt eine räumliche Darstellung des Torsionsstabs 7 zusammen mit der zweiten Halterung 22 ₂ und der verstellbaren Ankerplatte 23 in Explosivdarstellung. Die verstellbare Ankerplatte 23 weist zumindest ein Langloch 24 zur Aufnahme einer Schraube 25 auf. Die zweite Halterung 22 ₂ weist eine erste Gewindebohrung 26 auf, die unterhalb eines Teils des Langlochs 24 angeordnet ist. Dies bewirkt, dass für den Fall, dass das zweite Ende 12 ₂ des Torsionsstabs 7 drehfest mit der verstellbaren Ankerplatte 23 verbunden ist, dieser vorgespannt werden kann, wobei eine Befestigung an der zweiten Halterung 22 ₂ immer noch erfolgen kann, auch wenn die verstellbare Ankerplatte 23 in einer Ebene verschwenkt ist. Im Übrigen muss es sich um keine Gewindebohrung 26 handeln, es wäre auch möglich, dass die Schraube 25 an der Unterseite der zweiten Halterung 22 ₂ mittels einer Mutter befestigt wird.
Der Torsionsstab 7 kann vorgespannt werden, wenn gleichzeitig der Übertragungshebel 11 an dem ersten Ende 12 ₁ des Torsionsstabs 7 anliegt und kraftschlüssig in Eingriff mit der Kurvenscheibe 14 steht. Der Torsionsstab 7 wird dabei bevorzugt um wenige Grad, insbesondere 1° bis 6° vorgespannt.
Zusätzlich ist es auch möglich, dass die verstellbare Ankerplatte 23 zumindest ein Bohrloch 27 aufweist. Die zweite Halterung 22 ₂ kann ebenfalls mindestens ein Bohrloch 28 aufweisen. Das Bohrloch 27 und das Bohrloch 28 sind nicht ganz fluchtend zueinander angeordnet und weisen zum Beispiel einen Achsabstand von weniger als 5 mm, weiter bevorzugt von weniger als 4 mm, weiter bevorzugt von weniger als 3 mm aber vorzugsweise mehr als 1 mm auf. Dadurch kann mit einem Schraubendreher (über eine Hebelwirkung) die Ankerplatte 23 in die Position für die gewünschte Vorspannung gebracht werden. Im Anschluss daran erfolgt eine Fixierung über das zumindest eine Langloch 24.
Die 3C zeigt eine Draufsicht auf die zweite Halterung 22 ₂, sowie auf die verstellbare Ankerplatte 23, die eine weitere Sicherungsscheibe 21 aufweist. Zu erkennen sind die beiden Langlöcher 24, die in der verstellbaren Ankerplatte 23 ausgebildet sind. Die weitere Sicherungsscheibe 21 ist an einer Nut am zweiten Ende 12 ₂ des Torsionsstabs 7 angeordnet. Diese liegt dabei auf der verstellbare Ankerplatte 23 auf und verhindert ein axiales Verschieben des Torsionsstabs 7 in Richtung der verstellbaren Ankerplatte 23.
3D zeigt eine räumliche Darstellung eines Teils der erfindungsgemäßen Drehflügeltürantriebsvorrichtung 1. In den Langlöchern 24 befinden sich die Schrauben 25, wodurch der Torsionsstab 7 drehfest über die Ankerplatte 23 mit der zweiten Halterung 12 ₂ verbunden ist. Das zweite Ende 12 ₂ des Torsionsstabs 7 ist gegenüber dem ersten Ende 12 ₁ verdreht.
4A zeigt eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Drehflügeltürantriebsvorrichtung 1 bei geschlossenem Drehflügel 8. 4B zeigt eine Draufsicht auf die Kurvenscheibe 14 und den Übertragungshebel 11 bei geschlossenem Drehflügel 8. Der Abstand der Kurvenrolle 15 zur Schwenkachse 6, also zur Kurvenscheibenachse ist in diesem Zustand am geringsten. Die Kurvenrolle 15 taucht nicht in die Öffnung 17 ein. Der Drehflügel 8 befindet sich in der ersten Position.
Die 5A zeigt eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Drehflügeltürantriebsvorrichtung 1 bei teilweise geöffnetem Drehflügel 8. 5B zeigt hierzu eine Draufsicht auf die Kurvenscheibe 14 und den Übertragungshebel 11. Der Drehflügel 8 befindet sich in einer Zwischenposition zwischen der ersten Position und der zweiten Position. Die Kurvenrolle 15 weist einen größeren Abstand zur Schwenkhebel-Schwenkachse 6 und damit zur Kurvenscheibenachse auf, als dies noch im geschlossenen Zustand des Drehflügels 8 der Fall war. Der Übertragungshebel 11 nähert sich daher der Gehäusewand 16 an. Der Übertragungshebel 11, bzw. die Kurvenrolle 15 sind kurz davor in die Öffnung 17 einzutreten. Der Torsionsstab 7 ist in diesem Zustand stärker verdreht, als in dem in 4A, 4B gezeigten Zustand, als der Drehflügel 8 geschlossen war.
6A zeigt eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Drehflügeltürantriebsvorrichtung 1 bei vollständig geöffnetem Drehflügel 8. Zusätzlich zeigt 6B hierzu eine Draufsicht auf die Kurvenscheibe 14 und den Übertragungshebel 11. Der Drehflügel 8 befindet sich in seiner zweiten Position und ist gegenüber der ersten Position um vorzugsweise 90° verschwenkt. Der Übertragungshebel 11 taucht zusammen mit der Kurvenrolle 15 in die Öffnung 17 der Gehäusewand 16 ein. Die Kurvenrolle 15 ist entlang eines Teils des Außenumfangs 13 der Kurvenscheibe 14 abgerollt. Der Torsionsstab 7 ist für den Fall, dass sich der Drehflügel 8 in der zweiten Position befindet, am stärksten verdreht. Das erste Ende 12 ₁ des Torsionsstabs 7 ist gegenüber dem zweiten Ende 12 ₂ vorzugsweise um weniger als 50°, vorzugsweise um weniger als 40°, vorzugsweise um weniger als 30°, vorzugsweise um weniger als 20°, vorzugsweise um weniger als 15°, aber um mehr als 2° verdreht.
Die 7A und 7B zeigen eine räumliche Darstellung der erfindungsgemäßen Drehflügeltürantriebsvorrichtung 1 in horizontaler Montage. Der Schwenkhebel 5 ist an seinem freien Ende mit einer an dem Drehflügel 8 befestigten Gleitschiene 2 verbunden. Hierzu weist der Schwenkhebel 5 an seinem freien Ende ein Verbindungsmittel 50 auf, welches drehbar an diesem gelagert ist. Das Verbindungsmittel 50 ist ebenfalls vorzugsweise drehbar an einem Schlitten 51 gelagert, welcher innerhalb der Gleitschiene 2 verfahrbar ist. Damit eine Drehbewegung des Elektromotors 3 eine Verschwenkung des Schwenkhebels 5 auslöst, umfasst die Abtriebswelle 10 noch ein Winkelgetriebe 32. Bei dem Winkelgetriebe 32 handelt es sich vorzugsweise um ein Kegelgetriebe. Es kann sich allerdings auch um ein Schneckengetriebe handeln. Das Winkelgetriebe 32 ist einerseits drehbar an der Gehäusewand 16 gelagert und andererseits drehfest mit dem Schwenkhebel 5 verbunden. Das Winkelgetriebe 32 ist vom Elektromotor 3 ausgehend nach der Kurvenscheibe 14 angeordnet.
Innerhalb der Abtriebswelle 10 ist die Kupplung 33 näher an dem Elektromotor 3 angeordnet, als der Flansch 31 und die Kurvenscheibe 14.
Der Torsionsstab 7 ist vorzugsweise aus einem Metall wie beispielsweise Vergütungsstahl gebildet. Auch die Kurvenscheibe 14, die Kurvenrolle 15 und den Übertragungshebel 11 sind aus dem gleichen oder einem anderen Metall gebildet.
Die Drehflügeltürantriebsvorrichtung 1 befindet sich bei der horizontalen Montage oberhalb des Drehflügels 8.
Der Torsionsstab 7 kann auch als Drehstabfeder bezeichnet werden.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Im Rahmen der Erfindung sind alle beschriebenen und/oder gezeichneten Merkmale beliebig miteinander kombinierbar.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19500945 A1 [0004, 0005]

Claims

Drehflügeltürantriebsvorrichtung (1) zum Antreiben eines Drehflügels (8) einer Drehflügeltür mit den folgenden Merkmalen: – einem Elektromotor (3) mit einer Motorwelle; – einem Schwenkhebel (5), der um eine Schwenkhebel-Schwenkachse (6) verschwenkbar ist; – der Schwenkhebel (5) ist an seinem freien Ende mit einer an dem Drehflügel (8) befestigten Gleitschiene (2), einem Kniehebel (9) oder mit einem an dem Drehflügel (8) befestigten zweiten Hebel unter Bildung eines Kniehebels (9) zum Öffnen des Drehflügels (8) verbunden oder verbindbar; – der Elektromotor (3) steht mit einer Abtriebswelle (10) in Wirkverbindung, so dass eine Rotation der Motorwelle des Elektromotors (3) eine Rotation der Abtriebswelle (10) zur Folge hat; – der Schwenkhebel (5) ist drehfest mit der Abtriebswelle (10) verbunden, so dass eine Rotation der Abtriebswelle (10) ein Verschwenken des Schwenkhebels (5) um seine Schwenkhebel-Schwenkachse (6) und damit eine Verschwenkung des Drehflügels (8) zur Folge hat; – einer Kraftspeichereinheit (30), die eine Kurvenscheibe (14) und einen Torsionsstab (7) umfasst, wobei die Kurvenscheibe (14) drehfest an der Abtriebswelle (10) oder an dem Schwenkhebel (5) angeordnet oder mit dieser verbunden ist; gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: – die Kraftspeichereinheit (30) umfasst außerdem einen Übertragungshebel (11), der drehfest an einem ersten Ende (12 ₁) des Torsionsstabs (7) angeordnet ist; – der Übertragungshebel (11) liegt kraftschlüssig am Außenumfang (13) der Kurvenscheibe (14) an, wobei der Außenumfang (13) in Schließrichtung des Drehflügels (8) einen abnehmenden Abstand zur Kurvenscheibenachse aufweist.
Drehflügeltürantriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: – der Übertragungshebel (11) ist dazu ausgebildet sich zwischen einer ersten Position, an welcher der Drehflügel (8) geschlossen ist und einer zweiten Position, an welcher der Drehflügel (8) vollständig geöffnet ist hin und her zu bewegen; – der Abstand des Übertragungshebels (11) zu der Kurvenscheibenachse ist an der zweiten Position größer als an der ersten Position;
Drehflügeltürantriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: – der Abstand des Übertragungshebels (11) zu der Kurvenscheibenachse nimmt von der zweiten Position hin zur ersten Position sukzessive ab;
Drehflügeltürantriebsvorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: – die Schwenkachse des Übertragungshebels (11) verläuft durch den Torsionsstab (7).
Drehflügeltürantriebsvorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: – der Übertragungshebel (11) weist eine Kurvenrolle (15) auf, die drehbar an diesem gelagert ist; – die Kurvenrolle (15) liegt kraftschlüssig am Außenumfang (13) der Kurvenscheibe (14) an und rollt darauf ab.
Drehflügeltürantriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 5 und nach einem der Ansprüche 2 oder 3, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: – die Drehflügeltürantriebsvorrichtung (1) umfasst eine Gehäusewand (16); – die Gehäusewand (16) umfasst eine Öffnung (17); – der Übertragungshebel (11) und/oder die Kurvenrolle (15) des Übertragungshebels (15) greift in die Öffnung (17) ein wenn sich der Übertragungshebel (11) in der zweiten Position befindet.
Drehflügeltürantriebsvorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: – die Schwenkhebel-Schwenkachse (6) fällt mit der Kurvenscheibenachse zusammen; oder – die Schwenkhebel-Schwenkachse (6) verläuft parallel zu der Kurvenscheibenachse.
Drehflügeltürantriebsvorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: – zwei Sicherungsscheiben (20) sind an je einer Nut am ersten Ende (12 ₁) des Torsionsstabs (7) axial beabstandet voneinander angeordnet, wodurch der Übertragungshebel (11) zwischen beiden Sicherungsscheiben (20) axial unverschieblich am ersten Ende (12 ₁) des Torsionsstabs (7) angeordnet ist.
Drehflügeltürantriebsvorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: – das erste Ende (12 ₁) des Torsionsstabs (7) ist an einer ersten Halterung (22 ₁) zumindest um einen Winkelbereich verdrehbar gelagert; und/oder – ein zweites Ende (12 ₂) des Torsionsstabs (7), das dem ersten Ende (12 ₁) gegenüber liegt, ist drehfest an einer zweiten Halterung (22 ₂) fixiert oder fixierbar.
Drehflügeltürantriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: – zwischen dem zweiten Ende (12 ₂) des Torsionsstabs (7) und der zweiten Halterung (22 ₂) ist noch eine verstellbare Ankerplatte (23) angeordnet; – das zweite Ende (12 ₂) des Torsionsstabs (7) ist drehfest mit der verstellbaren Ankerplatte (23) verbunden; – die verstellbare Ankerplatte (23) ist drehfest an der zweiten Halterung (22 ₂) angeordnet.
Drehflügeltürantriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: – die verstellbare Ankerplatte (23) weist zumindest ein Langloch (24) zur Aufnahme einer Schraube (25) auf; – die zweite Halterung (22 ₂) weist eine erste Gewindebohrung (26) oder eine erste Bohrung auf, die unterhalb eines Teils des Langlochs (24) angeordnet ist; – die verstellbare Ankerplatte (23) ist mittels der zumindest einen Schraube (25) oder der zumindest einen Schraube (25) und einer Mutter über das zumindest eine Langloch (24) und die erste Gewindebohrung (26) oder die erste Bohrung drehfest mit der zweiten Halterung (22 ₂) verbunden.
Drehflügeltürantriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: – die verstellbare Ankerplatte (23) weist zumindest ein Bohrloch (27) auf und die zweite Halterung (22 ₂) weist mindestens ein Bohrloch (28) auf; – beide Bohrlöcher (27, 28) sind im entspannten Zustand des Torsionsstabs (7) versetzt zueinander liegend angeordnet; beide Bohrlöcher (27, 28) sind im vorgespannten Zustand des Torsionsstabs (7) fluchtend zueinander angeordnet.
Drehflügeltürantriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: – das Langloch (24) und die erste Gewindebohrung (26) oder die erste Bohrung verlaufen parallel oder quer zum Torsionsstab (7); und/oder – beide Bohrlöcher (27, 28) verlaufen parallel oder quer zum Torsionsstab (7); und/oder – das Langloch (24) und die erste Gewindebohrung (26) oder die erste Bohrung verlaufen parallel oder quer zu den beiden Bohrlöchern (27, 28).
Drehflügeltürantriebsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: – eine weitere Sicherungsscheibe (21) ist an einer Nut am zweiten Ende (12 ₂) des Torsionsstabs (7) angeordnet; – die weitere Sicherungsscheibe (21) liegt auf der verstellbaren Ankerplatte (23) auf und verhindert ein axiales Verschieben des Torsionsstabs in Richtung der verstellbaren Ankerplatte (23).
Drehflügeltürantriebsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: – das erste Ende (12 ₁) des Torsionsstabs (7) ist gegenüber dem zweiten Ende (12 ₂) um mehr als 5° aber um weniger als 50°, bevorzugt um weniger als 40°, weiter bevorzugt um weniger als 30°, weiter bevorzugt um weniger als 25°, weiter bevorzugt um weniger als 20°, weiter bevorzugt um weniger als 18°, weiter bevorzugt um weniger als 16°, weiter bevorzugt um weniger als 14°, weiter bevorzugt um weniger als 12°, weiter bevorzugt um weniger als 10° aber um mehr als 1°, bevorzugt um mehr als 3° verdrehbar.
Drehflügeltürantriebsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 15, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: – das erste Ende (12 ₁) des Torsionsstabs (7) und/oder das zweite Ende (12 ₂) des Torsionsstabs (7) und/oder eine Öffnung (29) des Übertragungshebels (11) und/oder eine Öffnung (36) der verstellbare Ankerplatte (23) besitzen eine Querschnittsform, die in Draufsicht einem • Quadrat; oder • einem Rechteck; oder • einem n-Eck mit n ≥ 3, bevorzugt n ≥ 4, weiter bevorzugt n ≥ 5, weiter bevorzugt n ≥ 6; oder • einem Oval; oder • einem regelmäßigen oder unregelmäßigen m-Polygon entspricht oder angenähert ist.
Drehflügeltürantriebsvorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: – der Torsionsstab (7) und die Schwenkhebel-Schwenkachse (6) sind parallel zueinander angeordnet; und/oder – der Torsionsstab (7) und die Motorwelle sind parallel zueinander angeordnet; und/oder – der Torsionsstab (7) und die Abtriebswelle (10) sind parallel zueinander angeordnet.
Drehflügeltürantriebsvorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: – die Abtriebswelle (10) umfasst eine Kupplung (33); und/oder – die Abtriebswelle (10) ist durch einen Flansch (31) in ihrer Position gelagert; und/oder – die Abtriebswelle (10) umfasst ein Winkelgetriebe (32);
Drehflügeltürantriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: – bei der Kupplung (33) handelt es sich um eine Wellenkupplung; und/oder – bei dem Winkelgetriebe (32) handelt es sich um ein Schneckengetriebe oder um ein Kegelgetriebe.
Drehflügeltürantriebsvorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: – der Übertragungshebel (11) ist unelastisch und unbiegsam; – der Übertragungshebel (11) besteht aus einem Metall.
Drehflügeltürantriebsvorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: – die Drehflügeltürantriebsvorrichtung (1) ist horizontal oder vertikal montiert.
Drehflügeltürantriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: – bei der horizontalen Montage befindet sich die Drehflügeltürantriebsvorrichtung (1) oberhalb des Drehflügels (8); oder – bei der vertikalen Montage befindet sich die Drehflügeltürantriebsvorrichtung (1) seitlich neben dem Drehflügel (8).
Drehflügeltürantriebsvorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: – der Torsionsstab (7) besteht aus Vergütungsstahl.