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Die
Erfindung betrifft eine Freilaufvorrichtung für den Antrieb eines Flügels einer
Tür oder
eines Fensters nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Tür mit einer
solchen Freilaufvorrichtung.
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Freilaufvorrichtungen
ermöglichen
es, einen mit einem Antrieb versehenen Flügel einer Tür oder eines Fensters vom Antrieb
zu entkoppeln. Damit wird es ermöglicht,
den Flügel
frei zu betätigen,
entsprechend einem Flügel,
an welchem kein Antrieb angeordnet wäre. Freilaufvorrichtungen wirken
mit einer Feststellvorrichtung zusammen, welche den Energiespeicher
im Türschließer blockiert.
Die Blockierung kann aufgehoben werden, wodurch der Flügel durch
den Türschließer in seine
Geschlossenlage geführt
wird. Dies wird insbesondere bei Brandschutztüren angewandt, um im Brandfall
die Flügel zu
schließen
und damit die Brandausbreitung zu verzögern oder gar zu verhindern.
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Aus
der
DE 92 09 276 U1 ist
ein Obentürschließer mit
einem Gleitschienengestänge
für den verdeckten
Einbau in einem Türflügel oder
Türrahmen
bekannt, mit einer von einer Federanordnung im Schließsinn betätigbaren
Schließerwelle
und einem mit dieser wirkverbundenen Dämpfungskolben sowie mit einem
mit der Schließerwelle
einerends gekuppelten, schwenkbaren Betätigungsarm, der über ein andernends
angeordnetes Gleitstück
in eine in einen Türrahmen
oder in einen Türflügel eingelassene Gleitschiene
fasst. Dabei weist die Schließerwelle eine
Hubkur
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venscheibe
auf, wobei das nicht aus dem Gehäuse
austretende Schließerwellenende
in einer Achslagerung innerhalb des Gehäuses gelagert wird.
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Der
Türschließer ist
für den
Einbau im Türflügel oder
Türrahmen
geeignet, weist jedoch keine Freilaufeinrichtung auf.
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Aus
der
DE 198 40 766
A1 ist ein Antrieb für einen
Flügel
einer Tür
oder eines Fensters bekannt, mit einem Antriebsgehäuse, mit
einer in dem Antriebsgehäuse
angeordneten Rückstellvorrichtung, welche
beim Öffnen
oder Schließen
des Flügels
beaufschlagt wird und als Energiespeicher zum selbsttätigen Schließen des
Flügels
ausgebildet ist, mit einer in dem Antriebsgehäuse angeordneten Dämpfungsvorrichtung
zum Dämpfen
der Schließ- und/oder Öffnungsbewegung
des Flügels,
mit einem in dem Antriebsgehäuse
angeordneten Abtriebsglied, welches mit der Rückstellvorrichtung und/oder Dämpfungsvorrichtung
zusammenwirkt, mit einem kraftübertragenden
Gestänge,
welches einerseits in einem Dreh- oder Gleitlager abgestützt ist
und andererseits mit dem Abtriebsglied verbunden ist. Dabei ist
das kraftübertragende
Gestänge
frei drehbar auf dem Abtriebsglied oder im Bereich des Abtriebsglieds
gelagert, und ein Schließhebel
ist, drehfest mit dem Abtriebsglied verbunden, mit einer Festhaltevorrichtung
feststellbar.
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Nachteilig
ist der erforderliche Bauraum für das
frei drehbare Gestänge.
Die Vorrichtung erfordert außerdem
eine zusätzliche,
am Türrahmen
anzuordnende elektromagnetische Festhaltevorrichtung. Bei der Verwendung
an DIN links oder DIN rechts angeschlagenen Türen muss der Türschließer gedreht werden,
um das Gestänge
mit der Freilaufeinrichtung am jeweils entgegengesetzten Wellenende
der Schließerwelle
zu montieren, da die Drehbewegung der Welle in Öffnungsrichtung bei Zahntriebtürschließern nur
in einer Richtung möglich
ist.
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Aus
der
DE 32 46 457 A1 ist
eine Türschließvorrichtung
gezeigt, bestehend aus einer in einem Gehäuse angeordneten, beim Aufschwenken
der jeweiligen Tür
aus der Schließposition
spannbaren Einheit zur Schließkrafterzeugung,
einer mit dieser Einheit verbundenen und aus dem Gehäuse geführten Antriebsachse,
einem an der Antriebsachse über eine
Freilaufkupplung angeschlossenen, zur Betätigung der zu schließenden Tür bestimmten
Hebel, einer Einheit zur Schließkrafterzeugung,
und einer zumindest in einem vorgegebenen Öffnungswinkelbereich jeweils
am Ende der Aufschwenkbewegung in Schließrichtung blockierbaren Sperranordnung,
die wahlweise zuschaltbar und/oder in Abhängigkeit von Steuersignalen
abschaltbar ist. Dabei besteht die Freilaufkupplung aus einer, über einen
vorgegebenen Hub eine Relativdrehung zwischen Betätigungshebel
und An triebsachse zugelassener Gewindeverdrehung, und aus einem
an zumindest an einem Hubende vorgesehenen, ein bezüglich des
Betätigungshebels
wirksam werdenden Reibschlussanschlag, wobei die sich zwischen Betätigungshebel
und Reibschlussanschlag einstellende Haltekraft kleiner bemessen
ist als die Haltekraft der die Einheit zur Schließkrafterzeugung
in Schließrichtung
blockierenden Sperranordnung.
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Nachteilig
bei diese Vorrichtung ist der für
die Freilaufkupplung erforderliche Bauraum zwischen dem Gehäuse und
dem Betätigungshebel.
Der Reibschlussanschlag ist schwierig einzustellen und wegen möglicher
Abnutzung häufiger
nachzustellen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Freilaufvorrichtung für den Antrieb
eines Flügels auszubilden,
welche eine geringe Bauhöhe
aufweist und damit für
integrierte Türschließer geeignet
ist. Der Antrieb ist dabei für
DIN links und DIN rechts angeschlagene Türen verwendbar.
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Die
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Die
Unteransprüche
bilden vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung.
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Antriebe
für den
Flügel
einer Tür
oder eines Fenster können
auf dem Flügel
aufliegend oder im Flügel
bzw. in einer Zarge oder einem Blendrahmen integriert sein. Dabei
weist der Antrieb einen Energiespeicher auf, welcher beim Öffnen des
Flügels
die für das
Schließen
erforderliche Energie speichert. Dazu ist beispielsweise bei einem
Antrieb für
den Flügel
einer Tür,
welcher auf dem oder im Flügel
montiert ist, ein Betätigungsarm
zwischen dem Antrieb und einer in oder auf der Zarge montierten
Gleitschiene angeordnet. Das antriebsseitige Ende des Betätigungsarms
wirkt dabei mit einer Abtriebswelle des Antriebs zusammen, wobei
das andere Ende des Betätigungsarms
einen Gleiter aufweist, welcher in der Gleitschiene geführt ist.
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Beim Öffnen des
Flügels
wird durch den Betätigungshebel
die Abtriebswelle des Antriebs gedreht, wodurch die Schließfeder im
Antrieb gespannt und die Energie gespeichert wird, um den Flügel anschließend wieder
selbsttätig
in seine Geschlossenlage zu führen.
Dazu erfolgt eine Umwandlung der Drehbewegung der Abtriebswelle
in eine lineare Bewegung, welche die Feder spannt. Hierbei können verzahnte
Kolben verwendet werden, welche mit einem auf der Abtriebswelle
festgelegten Ritzel zusammenwirken. Die Drehbewegung des Ritzels
bewirkt dabei eine Längsverschiebung
des Kolbens. Dabei teilt der Kolben den mit einer Hydraulikflüssigkeit
gefüllten
Innenraum des Antriebs in zwei Teile, wobei durch Überströmkanäle und durch
Ventile und Drosseln das Verhalten des Antriebs einstellbar bzw.
steuerbar ist. Nachteilig dabei ist, dass derartige Antriebe, aus
der Geschlossenlage des Flügels
heraus betrachtet, nur eine Drehrichtung bzw. Verschieberichtung
des Kolbens zulassen. Um den Antrieb für verschiedene Öffnungsrichtungen
des Flügels – DIN links
oder DIN rechts – einzusetzen,
weist der Antrieb eine Abtriebswelle auf, welche an beiden Seiten
des Antriebs austritt, weshalb der Antrieb bei umgekehrter Montage
dann auch für
die andere Drehrichtung verwendbar ist.
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Bei
Antrieben für
den integrierten Einbau in einem Flügel oder Rahmen ist der umgekehrte
Einbau nicht möglich.
Daher werden Antriebe mit Hubkurvenscheibe eingesetzt, welche bei
Verwendung einer symmetrischen Hubkurvebenscheibe, beispielsweise
einer Herzkurve, für
beide Drehrichtungen des Flügels
gleichermaßen
geeignet sind. An der Hubkurvenscheibe stützen sich über Rollen ein mit einer Feder
beaufschlagter Dämpfungskolben
und ein mit der Schließfeder
beaufschlagter Federkolben ab. Der Dämpfungskolben teilt dabei den
mit einer Hydraulikflüssigkeit
gefüllten
Innenraum des Gehäuses
in zwei Teilbereiche. Durch mit Drosselventilen versehene Überströmkanäle und im
Dämpfungskolben
angeordnete Ventile kann die Bewegung des Dämpfungskolbens und damit das
Verhalten des Antriebs beeinflusst werden.
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Um
ein freies Bewegen des Flügels
zu ermöglichen,
ist am Antrieb eine Freilaufvorrichtung angeordnet. Vorteilhaft
hierbei ist es, dass dem Antrieb nur beim ersten Öffnen des
Flügels
die zum Schließen
erforderliche Energie zugeführt
werden muss, wobei anschließend
der Flügel
wie ein Flügel ohne
Antrieb betätigt
werden kann. Der Antrieb weist dazu an der Abtriebswelle eine frei
drehbare Aufnahme für
den Betätigungshebel
auf. Weiterhin ist unterhalb dieser Aufnahme eine drehfest mit der
Abtriebswelle verbundene Mitnahmescheibe angeordnet, welche halbkreisförmig ausgebildet
ist. Der Betätigungsarm
weist im Bereich um die Aufnahme zwei gegenüberliegende Bohrungen auf,
welche Gewinde aufweisen können,
und in welche ein Mitnehmer eingesetzt werden kann. Dadurch kann
der Antrieb sowohl für
links angelenkte als auch für
rechts angelenkte Türen
verwendet werden. Der Mitnehmer ist derart ausgebildet, dass er
in eingesetztem Zustand in die Ebene der halbkreisförmigen Mitnahmescheibe hineinragt.
Dabei ist die Bohrung, in welcher der Mitnehmer eingesetzt wird,
entsprechend der Flügeldrehrichtung
auszuwählen,
damit dieser bei geschlossenem Flügel in Anlage an die Mitnahmescheibe
kommt. Beim Verschwenken des Betätigungsarms
durch Öffnen
des Flügels
um die Abtriebswelle wird die drehfest auf der Abtriebswelle angeordnete Mitnahmescheibe
durch den Mitnehmer mitgedreht. Der Federkolben und der Dämpfungskolben
werden über
die Hubkurvenscheibe verschoben, die Energie wird in der Schließfeder gespeichert,
und die Hydraulikflüssigkeit
strömt
von der einen Seite des Dämpfungskolbens
auf die andere Seite über.
Wird der Flügel
frei gegeben, bewirkt die in der Schließfeder gespeicherte Energie,
dass der Federkolben die auf der Abtriebswelle angeordnete Hubkurvenscheibe
zurückdreht,
wodurch der Dämpfungskolben
ebenfalls zurückverschoben
wird und die Hydraulikflüssigkeit wieder
zurückströmt.
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Wird
durch eine Ventilstellung nur ein Überströmen von Hydraulikflüssigkeit
in der für
den Öffnungsvorgang
erforderlichen Richtung ermöglicht und
in die Gegenrichtung gesperrt, verhindert der Dämpfungskolben ein Zurückdrehen
der Hubkurvenscheibe, so dass sich die Abtriebswelle sich ebenfalls nicht
zurückdrehen
kann.
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Wird
der Flügel
aus dieser Stellung heraus in Geschlossenrichtung geführt, wird
der an dem frei auf der Abtriebswelle drehbaren Betätigungshebel angeordnete
Mitnehmer aus seiner Anlage mit der halbkreisförmigen Mitnahmescheibe geführt, und
der Flügel
ist nun frei bewegbar.
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Das
Ventil kann elektromagnetisch betätigt werden, und das Zurückströmen der
Hydraulikflüssigkeit
kann wieder freigegeben werden. Dies kann beispielsweise an einer
Brandschutztür
durch eine Rauchmeldeanlage erfolgen. Nach Freigabe des Ventils
kann die in der Schließfeder
gespeicherte Energie die Abtriebswelle mit der Mitnahmescheibe über den
Federkolben und die Hubkurvenscheibe zurückdrehen. Kommt die Mitnahmescheibe
in Anlage mit dem Mitnehmer des Betätigungsarms, wird die Drehbewegung
auf diesen übertragen,
wodurch der Flügel
in seine Geschlossenlage geführt
wird.
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Im
Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele
in der Zeichnung anhand der Figuren näher erläutert.
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Dabei
zeigen:
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1 einen Ausschnitt eines
Flügels
einer Tür
mit zugehörigem
Rahmen und mit einem Teilschnitt der Einbausituation eines integrierten
Türantriebs;
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2 eine Schnittdarstellung
eines Hubkurventürschließers mit
Freilaufvorrichtung für
den integrierten Einbau;
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3a die Draufsicht auf einen
integrierbaren Antrieb mit Freilaufvorrichtung mit einem für Türen DIN
rechts montiertem Betätigungsarm,
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3b die Draufsicht auf einen
integrierbaren Antrieb mit Freilaufvorrichtung mit einem für Türen DIN
links montiertem Betätigungsarm.
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In
den 1 und 2 ist ein in einem Flügel 1 einer
Tür integrierter
Antrieb 3 dargestellt, zusammen mit einem zugehörigen Rahmen 2.
Im Rahmen 2 ist die Gleitschiene 6 eingebaut,
in welcher der Gleiter 5 geführt ist. Der Gleiter 5 ist
an einem Ende eines Betätigungsarms 4 drehbar
angeordnet, wobei das andere Ende des Betätigungsarms 4 mit
einer Aufnahme 14 des Antriebs 3 drehfest verbunden
ist, und mit der Mitnahmescheibe 13 des Antriebs 3 zusammenwirkt.
Der Antrieb 3 kann auch im Rahmen 2 und die Gleitschiene 4 im
Flügel 1 integriert
sein.
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Der
Antrieb 3 weist ein Gehäuse 7 auf,
in welchem ein federbelasteter Dämpfungskolben 8 und
ein Federkolben 9 angeordnet sind. Auf den Federkolben 9 wirkt
eine Schließfeder 10 als
Energiespeicher, welche über
eine Schließkraftverstellung 15 vorgespannt
werden kann, um den Antrieb 3 auf unterschiedliche Flügel 1 anzupassen.
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Der
Dämpfungskolben 8 teilt
den mit Hydrauliköl
gefüllten
Gehäuseinnenraum
in zwei Bereiche vor und hinter dem Dämpfungskolben 8. Durch
Ventile im Kolben und durch Überströmkanäle im Gehäuse, welche
mit Drosselventilen versehen sind, kann das Verhalten des Antriebs 3 beeinflusst
werden. Damit kann die Öffnungsdämpfung,
Schließdämpfung, der
Endschlag und eine Feststellung des Flügels 1 ausgeführt werden.
Die Einstellungen können
manuell oder auch elektromagnetisch bzw. elektromotorisch erfolgen.
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Zwischen
dem Dämpfungskolben 8 und
dem Federkolben 9 ist eine Abtriebswelle 11 angeordnet, welche
im Gehäuse 7 drehbar
gelagert ist. Auf der Abtriebswelle 11 ist, drehfest mit
dieser verbunden, eine Hubkurvenscheibe 12 angeordnet.
Die Hubkurvenscheibe 12 ist symmetrisch, beispielsweise
eine Herzkurve, um den Antrieb sowohl für den Einbau an DIN linken
als auch an DIN rechten Flügeln 1 verwenden
zu können.
Die Abtriebswelle 11 weist an ihrem aus dem Gehäuse 7 des
Antriebs 3 austretenden Wellenende eine drehfest verbundene
Mitnahmescheibe 13 auf sowie eine frei drehbar angeordnete Aufnahme 14 für den Betätigungsarm 4.
Die Mitnahmescheibe 13 mit der Aufnahme 14 ist
in 4 dargestellt.
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Die
Mitnahmescheibe 13 ist halbkreisförmig ausgespart und weist zwei
Vertiefungen auf, in welche ein am Betätigungsarm 4 festlegbarer
Mitnehmer 16 eingreifen kann.
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Wie
es aus den 3a und 3b ersichtlich ist, kann
der Betätigungsarm
auf die Aufnahme 14 aufgesetzt und verschraubt werden,
wobei der Betätigungsarm 4 sich
frei drehen kann, ohne dass die Schließerwelle 11 mitgedreht
wird. Der Betätigungsarm 4 umfasst
zwei Bohrungen 18, welche ein Gewinde aufweisen können.
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Durch
Einsetzen eines Mitnehmers 16 in eine der Bohrungen 18 derart,
dass der Mitnehmer 16 in die Ebene der Mitnahmescheibe 13 hineinreicht,
gelangt bei einer Drehbewegung des Betätigungshebels 4 der
Mitnehmer 16 formschlüssig
in Anlage in einer der Vertiefungen der Mitnahmescheibe 13,
wodurch diese mitbewegt wird. In Abhängigkeit von der Verwendung
des Antriebs 3 für
eine Tür DIN
links oder DIN rechts ist die Drehrichtung beim Öffnen des Flügels 1 unterschiedlich,
wie in den 3a und 3b durch den Pfeil A dargestellt.
Der Mitnehmer 16 ist daher jeweils in die entsprechende Bohrung 18 einzusetzen,
damit die Mitnahmescheibe 13 beim Öffnen des Flügels mitgenommen
und damit die Abtriebswelle 11 gedreht wird.
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Der
Dämpfungskolben 8 und
der Federkolben 9 weisen jeweils an ihrem der Abtriebswelle 11 zugewandten
Ende jeweils eine drehbar gelagerte Rolle 17 auf, welche
sich auf der Hubkurvenscheibe 12 der Abtriebswelle 11 abrollen.
Wird die Abtriebswelle 11 durch Öffnen des Flügels 1 und
der daraus resultierenden Bewegung des Betätigungsarms 4 über den
Mitnehmer 16 und die Mitnahmescheibe 13 gedreht,
so werden der Dämpfungskolben 8 und
der Federkolben 9 durch die Hubkurvenscheibe 12 verschoben.
Es erfolgt eine Umsetzung der Drehbewegung der Abtriebswelle 11 in
eine lineare Bewegung. Dabei bewegt sich der Federkolben 9 derart,
dass die Schließfeder 10 durch
Zusammendrücken
gespannt wird und damit die für
das Schließen
des Flügels
erforderliche Energie speichert. Der federbelastete Dämpfungskolben 8 wird
ebenfalls verschoben, wobei das Hydrauliköl von der einen Kolbenseite
auf die andere Kolbenseite durch Überströmkanäle strömen kann.
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Durch
ein Ventil kann das Zurückströmen der Hydraulikflüssigkeit
verhindert werden, wodurch der Dämpfungskolben 8 sich
beim Öffnen
des Flügels 1 verschieben
lässt,
sich aber nicht wieder zurück
bewegen kann. Damit wird erreicht, dass sich die Hubkurvescheibe 12 beim
Schließen
des Flügels 1 nicht durch
die Kraft der Schließfeder 10 zurückdreht,
jedoch ein weiteres Öffnen
des Flügels 1 und
damit ein weiteres Spannen der Schließfeder 10 und Verschieben
des Dämpfungskolben 8 möglich ist.
Dadurch wird die Abtriebswelle 11 mit der daran festgelegten Mitnahmescheibe 13 in
Schließrichtung
blockiert.
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Wird
der Flügel 1 bei
geschlossenem Ventil und damit blockierter Mitnahmescheibe 13 in
Richtung auf seine Geschlossenlage geführt, löst sich der Mitnehmer 16 des
Betätigungsarms 4 aus
seiner Anlage in der Vertiefung der Mitnahmescheibe 13,
da der Betätigungsarm 4 auf
der frei drehbaren Aufnahme 14 angeordnet ist. Der Flügel 1 kann
nun, entkoppelt vom Antrieb 3, entsprechend einem Flügel 1,
an welchem kein Antrieb 3 angeordnet ist, frei bewegt werden.
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Wird
die Feststellung des Antriebs 3 ausgelöst, indem das Ventil geöffnet wird,
kann sich der Dämpfungskolben 8 wieder
zurück
verschieben, und die Abtriebswelle 11 mit der Mitnahmescheibe 13 dreht
sich zurück.
Abhängig
von der momentanen Stellung des Flügels 1 kommt die Mitnahmescheibe 13 in
Anlage mit dem Mitnehmer 16, und die Drehbewegung der Abtriebswelle 11 wird
auf den Betätigungsarm 4 übertragen,
wodurch der Flügel 1 in
seine Geschlossenlage geführt
wird. Vorteilhaft ist dies insbesondere bei Brandschutztüren, welche
im Gefahrenfall geschlossen werden müssen, wobei im Normalbetrieb
die Tür
nicht immer gegen die Schließkraft
des Antriebs 3 geöffnet
werden muss.
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- 1
- Flügel
- 2
- Rahmen
- 3
- Antrieb
- 4
- Betätigungsarm
- 5
- Gleiter
- 6
- Gleitschiene
- 7
- Gehäuse
- 8
- Dämpfungskolben
- 9
- Federkolben
- 10
- Schließfeder
- 11
- Abtriebswelle
- 12
- Hubkurvenscheibe
- 13
- Mitnahmescheibe
- 14
- Aufnahme
- 15
- Schließkraftverstellung
- 16
- Mitnehmer
- 17
- Rolle
- 18
- Bohrung
- 19
- Befestigungswinkel
- 20
- Aussparung