DE60027574T2

DE60027574T2 - Axialer türantrieb

Info

Publication number: DE60027574T2
Application number: DE60027574T
Authority: DE
Inventors: M. Thomas Farmington KOWALCZYK
Original assignee: Stanley Works
Current assignee: Stanley Works
Priority date: 1999-08-10
Filing date: 2000-08-10
Publication date: 2007-02-22
Anticipated expiration: 2020-08-11
Also published as: US6481160B1; EP1206619A1; WO2001011173A1; US20030005639A1; EP1206619B1; AU6533100A; ATE324505T1; DE60027574D1

Description

Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung von Kowalczyk, Ser. Nr. 60/148,100, angemeldet am 10. August 1999. Die vorliegende Anmeldung beansprucht auch die Priorität der beiden Continuation-in-part-US-Patentanmeldungen von Kowalczyk et al., Ser. Nr. 09/497,729 und 09/497,730, die beide am 4. Februar 2000 angemeldet wurden und die beide wiederum die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung von Kowalczyk et al., Ser. Nr. 60/118,791, angemeldet am 4. Februar 1999, beanspruchen. Die Gesamtheit jeder Anmeldung, die in diesem Abschnitt erwähnt wurde, ist hiermit in die vorliegende Erfindung durch Referenz einbezogen.
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Türantrieb für motorbetriebene Türeinheiten. Besonders bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen axialen Türantrieb, der an einer motorbetriebenen Türeinheit in einer senkrechten Orientierung befestigt ist und der eine oder mehrere Türfüllungen der Türeinheit bewegt.
Hintergrund der Erfindung
Konventionelle motorbetriebene Türsysteme umfassen typisch einen Rahmen, eine oder mehrere Türfüllungen, einen motorbetriebenen Türantrieb zum Bewegen der Türfüllung(en) zwischen den offenen und geschlossenen Positionen und ein Steuergerät, das den Betrieb des Türantriebs steuert. Typisch umfassen Türantriebe einen elektrischen oder hydraulischen Motor, der ein Motorendglied und ein Untersetzungsgetriebe dreht, welches ein Antriebsendglied mit einer niedrigeren Drehzahl und einem höheren Drehmoment als das Motorendglied dreht. Das Antriebsendglied ist funktionsmäßig mit der/den Türfüllung(en) verbunden, so dass die Drehung des Antriebs unter Strom von dem Motor Öffnungs- und Schließbewegungen der Türfüllung(en) bewirkt.
Beispiele von Türantrieben, die zur Verwendung mit einer Schwing- oder Gleichgewichtstür entwickelt sind, sind in den US-Patenten Nr. 3,675,370 und 4,045,914 offenbart. Wie aus der Offenbarung des '914 Patentes entnommen werden kann, sind die Achsen des Motors und des Untersetzungsgetriebes waagerecht bei ungefähr 90° mit Bezug auf die Achse des Antriebsendgliedes angeordnet. Diese Anordnung ist vorgesehen, um dem Türantrieb ein etwas geringes senkrechtes Profil zu geben, so dass er aus dem Blickfeld in einem oben liegenden Türsturz versteckt ist, der sich oben über die Rahmeneinheit erstreckt. Weil jedoch der Motor und das Untersetzungsgetriebe sich waagerecht erstrecken, muss der Türsturz mit einer relativ langen waagerechten Abmessung vorgesehen sein, um diese Komponenten unterzubringen. Obwohl sogar der Türsturz mit einem geringen senkrechten Profil vorgesehen ist, hat er verglichen mit der Größe anderer struktureller Komponenten in der Rahmeneinheit immer noch eine relativ große Abmessung und kann daher ästhetisch unausgewogen aussehen. In diesem Anordnungstyp wäre es sowohl aus ästhetischer als auch funktioneller Sicht wünschenswert, die Türsturzabmessung zu verringern oder den Türsturz vollkommen zu entfernen. Aus funktioneller Sicht würde die Entfernung des Türsturzes die Anzahl an verfügbaren senkrechten Höhen für die Rahmentüröffnung ohne Vergrößerung der Gesamthöhe des Rahmens erhöhen.
Es sind auch Schwingtüreinheiten bekannt, die keinen Türsturz am Rahmen haben. Zum Beispiel offenbart US-Patent Nr. 5,878,530 eine Schwingtüreinheit, in der der Motor und die Untersetzungsgetriebeanordnung in einem kastenähnlichem Gehäuse untergebracht sind, das durch die Türfüllung getragen wird. Eine Bewegung der Türfüllung relativ zum Rahmen wird durch eine Verbindungsanordnung bewirkt. Das eine Ende der Verbindungsanordnung ist mit der oberen Schiene des Rahmens verbunden, und das andere Ende ist mit dem Untersetzungsgetriebe verbunden, das innerhalb des Gehäuses an der Türfüllung getragen wird. Während diese Anordnung den Bedarf eines Türsturzes am Rahmen überflüssig macht, ersetzt sie den Türsturz einfach durch ein an der Türfüllung getragenes Gehäuse. Wie bei dem Türsturz wird die Größe des Gehäuses durch die darin untergebrachten Komponenten bestimmt, und es wäre wünschenswert, die Größe des Gehäuses zu verringern oder es vollkommen zu entfernen, um die Gesamtästhetik der Türeinheit zu verbessern.
US-Patent Nr. 3,834,081 offenbart einen Türantrieb für eine Schiebetüreinheit, der mit einer Kettenantriebsanordnung verbunden ist. Der Betrieb des Türantriebs in dem '081 Patent übermittelt eine Drehbewegung an die Kettenantriebseinheit, um dadurch die Türfüllung(en) zwischen der offenen und der geschlossenen Position zu bewegen. Wie bei der Anordnung des oben genannten '914 Patents sind der Antrieb und die Kettenantriebsanordnung des '081 Patents beide in einem oben liegenden Türsturz untergebracht, wobei der Antrieb sich waagerecht oben über die Kettenantriebsanordnung erstreckt. Folglich wird die senkrechte Abmessung des Türsturzes sowohl durch die senkrechte Ausdehnung der Kettenantriebsanordnung als auch die vertikale Ausdehnung des Antriebs bestimmt. Wie bei der oben im '914 Patent bezüglich Schwingtüren beschriebenen Anordnung würde eine Verringerung der senkrechten Abmessung des Türsturzes die funktionellen und ästhetischen Charakteristika des Rahmens der Schiebetür-Einheit verbessern.
Wie oben bezüglich verschiedener Typen von Türeinheiten angemerkt wurde, gibt es ein Bestreben, die Gesamtgröße der Strukturen, die den Türantrieb und seine zugehörigen Komponenten beinhalten, zu verringern. Tatsächlich wäre es wünschenswert, solche Gehäusestrukturen, falls möglich, vollständig zu entfernen. Um dieses zu erreichen, ist es wiederum notwendig, die Gesamtgröße des Türantriebs zu verringern. Weiterhin muss diese Größenverringerung des Türantriebs erreicht werden, ohne das Ausgangsdrehmoment des Antriebs zu opfern. Bis heute wurde kein Türantrieb im Stand der Technik bereitgestellt, der diese Ziele erreicht hat.
Folglich gibt es einen Bedarf an einem verbesserte Türantrieb, der sowohl kompakt an Größe ist als auch eine ausreichend hohe Drehmomentausgabe hat, um effektiv zum Bewegen der Türfüllung(en) einer motorbetriebenen Türeinheit verwendet werden zu können.
US-A-5,221,239 offenbart einen Türantrieb zur kommerziellen und häuslichen Verwendung mit schwingbefestigten Türen. Der Türantrieb verwendet einen drehzahl-variablen Gleichstrommotor als Antriebsmotor, und die senkrecht ausgerichtete Türantriebsausgangswelle ist in einem Getriebe mit einem kompakten Getriebegehäuse gelagert, das Schwingmetalldämpfer zum Befestigen des Getriebegehäuses und einen Antrieb innerhalb der mit der Tür verbundenen Struktur einschließt. FR-A-2,664,644 offenbart eine motorisierte Vorrichtung zum elektrischen Antreiben des Rahmens des beweglichen Flügels von Schiebefenstern, -öffnungen oder -türen. Die Vorrichtung ist dadurch charakterisiert, dass sie eine elektrisch angetriebene Motoruntersetzungsgetriebeeinheit umfasst, die in der Basis des zentralen Pfostens eines von zwei fixierten oder beweglichen Flügeln und an der Ausgangswelle untergebracht ist, an der ein Zahnrad fixiert ist, welches sich seitlich außerhalb des Trägers erstreckt, um mit einem Gerüst zusammenzuwirken, das an dem unteren Element des Gegenflügels befestigt ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine motorbetriebene Türeinheit bereitgestellt, die folgendes umfasst: eine Rahmeneinheit, die so konstruiert und angeordnet ist, dass sie in einer durch eine Gebäudewand gebildeten Öffnung installiert wird, wobei die Rahmeneinheit eine Türöffnung liefert, die es Personen ermöglicht, von einer Seite der Gebäudewand auf die andere Seite der Gebäudewand zu gelangen, wenn die Türeinheit installiert ist; eine sich im Allgemeinen senkrecht erstreckende Türfüllung, die an der Rahmeneinheit befestigt ist, wobei die Türfüllung so konstruiert und angeordnet ist, dass sie sich relativ zur Türöffnung der Rahmeneinheit bewegt; einen axialer Antrieb, der folgendes umfasst: ein drehbares Antriebsendglied, das sich um eine sich im Allgemeinen senkrecht erstreckende Antriebsachse dreht, wobei das Antriebsendglied funktionsmäßig innerhalb der Türeinheit derart verbunden ist, dass eine selektive Drehung des Antriebsendgliedes die Türfüllung relativ zur Türöffnung der Rahmeneinheit, wie oben genannt, bewegt; einen Elektromotor mit einem drehbaren Motorendglied, das sich um die Antriebsachse dreht, wobei der Motor so konstruiert und angeordnet ist, dass er selektiv das Motorendglied um die Antriebsachse dreht; ein Planetenuntersetzungsgetriebe, das zwischen dem Motorendglied und dem Antriebsendglied verbunden ist, wobei das Untersetzungsgetriebe derart konstruiert und angeordnet ist, dass das Getriebe das Antriebsendglied mit einer niedrigeren Drehzahl dreht als die Drehzahl, mit der der Motor das Motorendglied dreht, und ein höheres Drehmoment an das Antriebsendglied abgibt als ein Drehmoment, das der Motor an das Motorendglied abgibt; wobei das Untersetzungsgetriebe umfasst (a) ein Umlaufrad, das im Allgemeinen koaxial zur Antriebsachse angeordnet ist, (b) einen Planetenradträger, der radial einwärts des Umlaufrads positioniert und für die Drehung um die Antriebsachse angeordnet ist, wobei der Planetenradträger mit seinem Befestigungsteil im Allgemeinen radial zur Abtriebsachse versetzt ist, und (c) ein Planetenrad, das drehbar am Befestigungsteil des Planetenradträgers derart befestigt ist, dass das Planetenrad sich um eine Planetenradachse dreht, die sich durch das Befestigungsteil im Allgemeinen parallel zur Antriebsachse erstreckt; wobei das Planetenrad funktionsmäßig mit dem Motorendglied verbunden ist und in eine radial nach innen weisende Innenfläche des Umlaufrades derart eingreift, dass die Drehung des Motorendgliedes das Planetenrad relativ zum Planetenradträger um die Planetenradachse dreht, was wiederum zur Folge hat, dass das Planetenrad entlang der Innenfläche des Umlaufrades im Allgemeinen in Umfangsrichtung bezüglich der Antriebsachse abrollt, wodurch der Planetenradträger um die Antriebsachse mit einer geringeren Drehzahl und mit einem höheren Drehmoment gedreht wird als die Drehzahl und das Drehmoment, mit denen der Motor das Motorendglied dreht; wobei der Planetenradträger funktionsmäßig mit dem Antriebsendglied derart verbunden ist, dass die Drehung des Planetenradträgers als Folge dessen, dass das Planetenrad vom Motorenendglied gedreht wird, wie oben angeführt, das Antriebsendglied dreht, wie oben angeführt, um dadurch die Türfüllung relativ zur Türöffnung der Türeinheit zu bewegen; und ein Steuergerät, das mit dem Motor des axialen Antriebs verbunden ist, wobei das Steuergerät derart betrieben wird, dass es den Betrieb des Motors selektiv so steuert, dass der Motor selektiv das Motorendglied dreht und dadurch das Antriebsendglied so dreht, dass die Türfüllung relativ zur Türöffnung bewegt wird, wie oben angeführt; dadurch gekennzeichnet, dass die Türfüllung eine schwenkbare Türfüllung ist, die an der Rahmeneinheit für eine Schwenkbewegung um eine im Allgemeinen senkrechte Schwenkachse relativ zur Türöffnung der Rahmeneinheit zwischen der offenen und der geschlossenen Position befestigt ist, und dass das Antriebsendglied mit der Türfüllung gekoppelt ist, um eine Torsionskraft auf die Türfüllung auszuüben, um die Türfüllung um die im Allgemeinen senkrechte Schwenkachse zu schwenken.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine motorbetriebene Türeinheit zur Verwendung in einer Türeinheit bereitgestellt, wobei die Türeinheit folgendes umfasst: eine Rahmeneinheit, die konstruiert und angeordnet ist, dass sie in einer durch eine Gebäudewand gebildeten Öffnung installiert wird, wobei die Rahmeneinheit eine Türöffnung liefert, die es Personen ermöglicht, von einer Seite der Gebäudewand auf die andere Seite der Gebäudewand zu gelangen, wenn die Türeinheit installiert ist; eine sich im Allgemeinen senkrecht erstreckende Türfüllung, die an der Rahmeneinheit befestigt ist, wobei die Türfüllung so konstruiert und angeordnet ist, dass sie sich relativ zur Türöffnung der Rahmeneinheit bewegt; wobei die motorbetriebene Türeinheit folgendes umfasst: einen axialen Antrieb, der folgendes umfasst: ein drehbares Antriebsendglied, das um eine sich im Allgemeinen senkrecht erstreckende Antriebsachse dreht, einen Elektromotor mit einem drehbaren Motorendglied, das sich um die Antriebsachse dreht, wobei der Motor konstruiert und angeordnet ist, dass er das Motorendglied selektiv um die Antriebsachse dreht; ein Planetenuntersetzungsgetriebe, das zwischen dem Motorendglied und dem Antriebsendglied verbunden ist, wobei das Untersetzungsgetriebe derart konstruiert und angeordnet ist, dass das Getriebe das Antriebsendglied mit einer niedrigeren Drehzahl dreht als eine Drehzahl, mit der der Motor das Motorendglied dreht, und ein höheres Drehmoment an das Antriebsendglied abgibt als ein Drehmoment, das der Motor an das Motorendglied abgibt; wobei das Untersetzungsgetriebe folgendes umfasst (a) ein Umlaufrad, das im Allgemeinen koaxial bezüglich der Antriebsachse angeordnet ist, (b) einen Planetenradträger, der radial einwärts des Umlaufrads angeordnet und für die Drehung um die Antriebsachse angeordnet ist, wobei der Planetenradträger mit seinem Befestigungsteil gegenüber der Abtriebsachse im Allgemeinen radial versetzt ist, und (c) ein Planetenrad, das drehbar am Befestigungsteil des Planetenradträgers derart befestigt ist, dass sich das Planetenrad um eine Planetenradachse dreht, die sich durch das Befestigungsteil im Allgemeinen parallel zur Antriebsachse erstreckt; wobei das Planetenrad funktionsmäßig mit dem Motorendglied verbunden ist und in eine radial einwärts weisende Innenfläche des Umlaufrades derart eingreift, dass die Drehung des Motorendgliedes das Planetenrad relativ zum Planetenradträger um die Planetenradachse dreht, die wiederum als Folge das Planetenrad entlang der Innenfläche des Umlaufrades im Allgemeinen in Umfangsrichtung relativ zur Antriebsachse abrollt, wodurch der Planetenradträger um die Abtriebsachse mit einer geringeren Drehzahl und mit einem höheren Drehmoment gedreht wird als die Drehzahl und das Drehmoment, mit denen der Motor das Motorendglied dreht; wobei der Planetenradträger funktionsmäßig mit dem Antriebsendglied derart verbunden ist, dass die Drehung des Planetenradträgers als Folge dessen, dass das Planetenrad vom Motorendglied gedreht wird, wie oben angeführt, das Antriebsendglied dreht; dadurch gekennzeichnet, dass die motorbetriebene Einheit eine motorbetriebene Scharniereinheit zur Verwendung mit der Türfüllung ist, wenn sie als eine schwenkbare Türfüllung angeordnet ist, die an der Rahmeneinheit zur Schwenkbewegung um eine im Allgemeinen senkrechte Schwenkachse relativ zur Türöffnung der Rahmeneinheit befestigt ist; wobei die Scharniereinheit zwei schwenkbare Teile umfasst, die schwenkbar miteinander verbunden sind, wobei die schwenkbaren Teile derart für die Befestigung an der Türeinheit konstruiert und angeordnet sind, dass eines der schwenkbaren Teile mit der Türfüllung zur Schwenkbewegung zusammen mit der Türfüllung verbunden ist; und wobei das Antriebsendglied mit den schwenkbaren Teilen derart konstruiert und angeordnet ist, dass die Drehung des axialen Endgliedes die Schwenkbewegung der zwei Teile relativ zueinander bewirkt, um eine Torsionskraft auf die Türfüllung auszuüben, wodurch das Schwenken der Türfüllung um die im Allgemeinen senkrechte Schwenkachse zwischen der offenen und der geschlossenen Position möglich ist.
In einer Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung eine motorbetriebene Türeinheit bereit, die eine Rahmeneinheit, eine Türfüllung und einen axialen Antrieb umfasst. Die Rahmeneinheit ist in einer Öffnung, die durch eine Gebäudewand gebildet ist, installiert und liefert eine Türfüllung, die es Personen ermöglicht, von einer Seite der Gebäudewand auf die andere Seite der Gebäudewand zu gelangen. Die Türfüllung erstreckt sich im Allgemeinen senkrecht und bewegt sich relativ zur Türöffnung der Rahmeneinheit. Die motorbetriebene Türeinheit kann eine Schwingtür, eine Schiebetür, eine Flügeltür, eine Gleichgewichtstür oder eine Drehtüreinheit oder jede andere Art von motorbetriebener Türeinheit sein.
Der axiale Antrieb umfasst ein drehbares Antriebsendglied, das sich um eine sich im Allgemeinen senkrecht erstreckende Antriebsachse dreht. Das Antriebsendglied ist funktionsmäßig derart mit der Türeinheit verbunden, dass die Drehung des Antriebsendgliedes die Türfüllung relativ zur Türöffnung der Rahmeneinheit, wie oben genannt, bewegt. Der Antrieb umfasst auch einen Elektromotor, der ein drehbares Motorendglied hat, das sich um die Antriebsachse dreht. Der Motor dreht selektiv das Motorendglied um die Antriebsachse. Ein Planetenuntersetzungsgetriebe ist zwischen dem Motorendglied und dem Antriebsendglied angeordnet. Das Untersetzungsgetriebe ist derart konstruiert und angeordnet, dass das Getriebe das Antriebsendglied mit einer niedrigeren Drehzahl dreht als eine Drehzahl, mit der der Motor das Motorendglied dreht, und ein höheres Drehmoment an das Antriebsendglied abgibt als ein Drehmoment, das der Motor an das Motorendglied abgibt.
Insbesondere umfasst das Planetenuntersetzungsgetriebe (a) ein Umlaufrad, das im Allgemeinen koaxial relativ zur Antriebsachse angeordnet ist, (b) einen Planetenradträger, der radial einwärts des Umlaufrads positioniert und für die Drehung um die Antriebsachse angeordnet ist, und (c) ein Planetenrad für jeden Träger. Der Planetenradträger hat ein Befestigungsteil, das gegenüber der Abtriebsachse im Allgemeinen radial versetzt ist, und das Planetenrad ist drehbar am Befestigungsteil jedes Planetenradträgers derart befestigt, dass das Planetenrad sich um eine Planetenradachse dreht, die sich durch das Befestigungsteil im Allgemeinen parallel zur Antriebsachse erstreckt. Das Planetenrad ist funktionsmäßig mit dem Motorendglied verbunden und greift in das Umlaufrad derart ein, dass das Drehen des Motorendgliedes das Planetenrad um seine Planetenradachse dreht, die wiederum als Folge das Planetenrad entlang der Innenfläche des Umlaufrades im Allgemeinen in Umfangsrichtung relativ zur Antriebsachse abrollt. Dies veranlasst den Planetenradträger, sich um die Antriebsachse mit einer geringeren Drehzahl und mit einem höheren Drehmoment zu drehen als die Drehzahl und das Drehmoment, mit denen der Motor das Motorendglied dreht. Der Planetenradträger ist funktionsmäßig mit dem Antriebsendglied derart verbunden, dass die Drehung des Planetenradträgers als Folge dessen, dass das Planetenrad vom Motorendglied gedreht wird, wie oben angeführt, das Antriebsendglied dreht, wie oben angeführt, um dadurch die Türfüllung relativ zur Türöffnung der Türeinheit zu bewegen.
Die Anzahl der Planetenräder und Planetenradträger des Untersetzungsgetriebes kann variiert werden, um ein gewünschtes Untersetzungsgetriebeverhältnis zu erreichen. Auch können die Abmessungen der Umlaufräder, Planetenräder und Radträger genauso variiert werden, um ein gewünschtes Untersetzungsgetriebeverhältnis zu erreichen.
Die Türeinheit der vorliegenden Erfindung umfasst auch ein Steuergerät, das mit dem Motor des axialen Antriebs verbunden ist. Das Steuergerät ist betriebsfähig, um selektiv den Betrieb des Motors so zu steuern, dass der Motor selektiv das Motorendglied dreht und dadurch das Antriebsglied so dreht, dass die Türfüllung relativ zur Türöffnung bewegt wird, wie oben angeführt.
Ein zugehöriger Aspekt der Erfindung bezieht sich auf den axialen Türantrieb zur Verwendung in einer motorbetriebenen Türeinheit. Dieser Antrieb kann in eine vorgefertigte motorbetriebene Türeinheit gebaut sein oder kann als Teil eines Nachrüstsatzes zusammen mit dem Steuergerät zum Befestigen an eine nicht-angetriebene Standardwohn- oder kommerzielle Türeinheit geliefert werden, um dadurch die nicht-angetriebene Türeinheit in eine angetriebene umzuwandeln.
Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, den begleitenden Abbildungen und angehängten Ansprüchen offensichtlich.
Kurze Beschreibung der Abbildungen
1 zeigt eine Vorderansicht einer Türeinheit vom Schwenktyp, die gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert ist und die in einer bruchstückartigen Ansicht gezeigten Gebäudewand befestigt ist, und zeigt ein Abdeckungsteil in auseinander gezogener Relation zu einem axialen Antrieb der Türeinheit;
2 zeigt eine Querschnittansicht des axialen Antriebs, geschnitten entlang der Linie 2-2 von 1;
3 zeigt eine perspektivische Vorderansicht eines Motors des axialen Antriebs und zeigt ein Motorendglied in auseinander gezogener Relation zum Motor;
4 zeigt eine perspektivische Rückansicht des Motors von 3 und zeigt Teile davon in auseinander gezogener Relation dazu;
5 zeigt eine auseinander gezogene Ansicht eines Untersetzungsgetriebes des axialen Antriebs;
6 zeigt eine Querschnittansicht des Untersetzungsgetriebes isoliert;
7 zeigt eine bruchstückartige Draufsicht der Türeinheit von 1 mit entfernten Abdeckungsteilen und mit einer Vielzahl von Türfüllungen in einer geschlossenen Position;
8 zeigt eine zu 7 ähnliche Ansicht, außer dass sie die Türfüllungen in ihrer geöffneten Position zeigt;
9 ist eine bruchstückartige Ansicht einer Türeinheit vom Schwenktyp, die einen axialen Antrieb der Türeinheit zeigt, der in einem Rahmeneinheitsabschnitt befestigt ist;
10 ist eine bruchstückartige Ansicht einer Türeinheit vom Schwenktyp, die einen axialen Antrieb der Türeinheit zeigt, der in einem sich senkrecht erstreckenden Höhenfries der Türfüllung befestigt ist;
11 ist eine bruchstückartige Ansicht einer Türeinheit vom Schwenktyp, die eine andere Ausführungsform der Türeinheit zeigt, bei der ein axialer Antrieb in einem sich senkrecht erstreckenden Seitenelement der Türfüllung befestigt ist;
12 ist eine bruchstückartige Ansicht einer Türeinheit vom Schwenktyp, die eine motorisierte Scharnierstruktur zeigt, die daran für die Öffnungs- und Schließbewegung der Türfüllung befestigt ist;
13 ist eine bruchstückartige Ansicht einer Türeinheit vom Schwenktyp, bei der ein axialer Antrieb sich nach oben in einen Innenabschnitt einer Gebäudewand neben der Türeinheit erstreckt;
14 ist eine Vorderansicht einer Türeinheit vom Gleichgewichttyp, die gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
15 ist eine Draufsicht der Türeinheit vom Gleichgewichttyp von 14 mit den über den axialen Antrieben entfernten Abdeckungsteilen, die eine Vielzahl von Türfüllungen in einer geschlossenen Position zeigt;
16 ist eine zu 15 ähnliche Ansicht, außer dass sie die Türfüllungen in einer offenen Position zeigt;
17 ist eine bruchstückartige Ansicht, die einen axialen Antrieb zeigt, der teilweise in einem Türsturz einer Rahmeneinheit einer Türeinheit vom Gleichgewichttyp befestigt ist und sich davon nach oben in den Innenhohlraum einer Wand oberhalb der Türeinheit erstreckt;
18 ist eine angehobene Vorderansicht einer Türeinheit vom Flügel und Schwingtyp (auch bezeichnet als Schwingschiebetyp), die gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
19 ist eine Draufsicht der Türeinheit vom Flügel- und Schwingtyp von 18 mit den über den axialen Antrieben entfernten Abdeckungsteilen, die eine Vielzahl von Türfüllungen in einer geschlossenen Position zeigt;
20 ist eine zu 19 ähnliche Ansicht, außer dass sie die Türfüllungen in einer offenen Position zeigt;
21 ist eine bruchstückartige Ansicht einer Türeinheit vom Flügel und Schwingtyp, die einen axialen Antrieb zeigt, der innerhalb eines sich senkrecht erstreckenden Pfostens der Rahmeneinheit befestigt ist;
22 ist eine zu 21 ähnliche Ansicht, außer dass sie den axialen Antrieb zeigt, der sich vom Pfosten nach oben in einen Innenabschnitt einer Wand neben der Türeinheit erstreckt;
23 ist eine Vorderansicht einer Türeinheit vom Schiebetyp, die gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
24 ist eine Draufsicht einer Türeinheit vom Schiebetyp von 23; 25 ist eine zu 23 ähnliche Ansicht, außer dass sie eine Vielzahl von Schwingtürfüllungen der Türeinheit in einer teilweise offenen Position zeigt;
26 ist eine bruchstückartige Ansicht einer Türeinheit vom Schiebetyp, die ein Beispiel zeigt, wie ein axialer Antrieb der Türeinheit funktionsmäßig an die Türbewegungsstruktur der Einheit befestigt sein kann, um die Schiebetürbewegung der Türfüllungen zu bewirken;
27 und 28 zeigen alternative Ausführungsformen einer Türeinheit vom Schiebetyp, bei denen ein axialer Antrieb in jeder Schiebetürfüllung der Einheit befestigt ist und funktionsmäßig mit der Türbewegungsstruktur der Einheit verbunden ist;
29 ist eine Vorderansicht einer Doppelfalttüreinheit, die gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
30 ist eine Draufsicht der Doppelfalttüreinheit von 29 mit den über den axialen Antrieben entfernten Abdeckungsteilen und mit den Türfüllungen in ihren geschlossenen Positionen;
31 ist eine zu 30 ähnliche Ansicht, außer dass sie eine Vielzahl von Türfüllungen der Türeinheit in ihren offenen Positionen zeigt;
32, 33 und 34 zeigen alternative Anordnungen zum Befestigen eines axialen Antriebs in einer Doppelfalttüreinheit;
35 zeigt eine Vorderansicht einer Türeinheit vom Drehtyp, die gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
36 zeigt eine Draufsicht der Türeinheit vom Drehtyp von 35; und
37 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Türeinheit vom Drehtyp der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
1 zeigt eine motorbetriebene Türeinheit (auch als motor-betriebene Türeinheit bezeichnet), allgemeinen mit 10 bezeichnet, die gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Die Türeinheit 10 ist in einer Gebäudewand 12 befestigt gezeigt und schließt eine Rahmeneinheit 14 ein, die in einer durch die Gebäudewand 12 gebildeten Öffnung 16 installiert ist. Die Rahmeneinheit 14 liefert eine Türöffnung 18, die es Personen ermöglicht, von einer Seite der Gebäudewand 12 auf die andere Seite der Gebäudewand zu gelangen, wenn die Türeinheit 10 in der Öffnung 16 installiert ist.
Eine sich im Allgemeinen senkrecht erstreckende Türfüllung 20 ist an der Rahmeneinheit 14 zur Bewegung zwischen einer offenen Position, in der die Türfüllung 20 den Gang durch die Türöffnung 18 erlaubt, und einer geschlossenen Position (1), in der die Türfüllung 20 den Gang durch die Türöffnung 18 verhindert, befestigt.
Die in 1 gezeigte Türeinheit 10 ist im Allgemeinen vom Schwingtyp und ist nur exemplarisch. Besonders ist die Türfüllung 20 eine Schwingtürfüllung, die sich um eine sich im Allgemeinen senkrecht erstreckende Achse 24 zwischen ihrer offenen und geschlossenen Position dreht. Die Türeinheit 10 von 1 ist eine Doppeltür. Die Türfüllung 20 ist mit einer zweiten Türfüllung 21 gepaart, die sich um eine sich im Allgemeinen senkrecht erstreckende Achse 25 dreht, die sich auf der gegenüberliegenden Seite der Türöffnung 18 befindet. Die Türfüllungen 20, 21, die Befestigungsbeschläge für jede Türfüllung 20, 21 und die Öffnungs- und Schließbeschläge, die mit jeder Türfüllung 20, 21 verbunden sind, sind spiegelbildliche Konstruktionen. Daher werden nur die Struktur und der Antrieb der Türfüllung 20 im Detail betrachtet, aber die Diskussion gilt ebenso für die Türfüllung 21.
Eine Türbewegungsstruktur, allgemein mit 22 bezeichnet, ist funktionsmäßig mit der Türfüllung 20 verbunden und bewegt diese zwischen ihren offenen und geschlossenen Positionen. Die Türbewegungsstruktur 22 ist derart konstruiert und angeordnet, dass die Übertragung des Drehmomentes oder der Drehung an die Türbewegungsstruktur 22 um eine sich im Allgemeinen senkrecht erstreckende Achse bewirkt, dass die Türfüllung 20 sich zwischen ihrer offenen und geschlossenen Position bewegt.
Die mechanische Kraft, die zum Bewegen der Türfüllung 20 zwischen ihrer offenen und geschlossenen Position benötigt wird, wird durch einen axialen Antrieb (siehe zum Beispiel 1) geliefert, der an der Rahmeneinheit 14 befestigt ist und funktionsmäßig mit der Türfüllung 20 durch die Türbewegungsstruktur 22 (in einer unten betrachteten Art) verbunden ist. Die Struktur des axialen Antriebs 30 wird sofort unten betrachtet, und dann wird der Betrieb des axialen Antriebs 30, um die Türfüllungen zu öffnen und zu schließen, in einer breiten Vielzahl von Türeinheiten betrachtet.
Die Konstruktion des axialen Antriebs 30 kann am besten aus 2 und 3 verstanden werden. Der axiale Antrieb 30 schließt einen reversiblen Elektromotor 32, ein drehbares Antriebsendglied 38 und ein Untersetzungsgetriebe 34, das in drehmoment-übertragender Relation zwischen dem Motor 32 und dem Antriebsendglied 38 befestigt ist, ein. Der Motor 32 und das Untersetzungsgetriebe 34 sind innerhalb eines zylindrischen Kastens oder Gehäuses 36 untergebracht.
2 zeigt eine Querschnittansicht des montierten axialen Antriebs 30. Das Antriebsendglied 38 erstreckt sich auswärts von dem Untersetzungsgetriebe 34 und dreht sich um eine Antriebsachse OA (2). Es kann zum Beispiel von 1 eingeschätzt werden, dass, wenn der axiale Antrieb 30 in der Türeinheit 10 befestigt ist, das Antriebsendglied 38 (und die Antriebsachse OA, definiert durch das Glied 38) sich im Allgemeinen parallel zur Türbewegungsachse 24 erstreckt.
Das Antriebsendglied 38 ist funktionsmäßig mit der Türbewegungsstruktur 22 derart befestigt, dass das Drehen des Antriebsendgliedes 38 unter Strom die Türfüllung 20 zwischen ihrer offenen und geschlossenen Position bewegt oder schwingt. Bezüglich der Schwingtürfüllung 20 ist das Antriebsendglied 38 funktionsmäßig mit der Türbewegungsstruktur 22 derart verbunden, dass die Drehung des Antriebsendgliedes 38 in einer ersten Drehrichtung die Türfüllung 20 in Richtung auf und in seine vollständig geöffnete Position bewegt, und dass die Drehung des Antriebsendgliedes 38 in einer zweiten Drehrichtung entgegen der ersten Drehrichtung die Türfüllung in Richtung auf und in ihre geschlossene Position bewegt.
Der gezeigte reversible Elektromotor 32 ist bevorzugt ein konventioneller Gleichstrommotor 32. Der Motor 32 hat ein drehbares Motorendglied 40, das koaxial zur Antriebsachse OA ist, so dass das Motorendglied 40 sich um die Antriebsachse OA dreht, wenn der Motor 32 aktiviert ist. Der Motor 32 ist mit einem Steuergerät 42 (schematisch in 1 gezeigt) verbunden und ist ausgebildet, um Signale zu empfangen von und Feedbacksignal zu senden an das Steuergerät 42. Elektrische Signale, die von dem Steuergerät 42 übersandt werden, steuern den Betrieb des Motors 32 in einer Art, die bei Fachleuten wohlbekannt ist.
Gleichstrommotoren sind breit kommerziell erhältlich, und die Konstruktion und der Antrieb solcher Motoren sind wohlbekannt. Daher werden die Details des Motors 32 nicht im spezifischen Detail in der vorliegenden Anwendung betracht. Bevorzugt ist der Motor 116 von dem Typ, bei dem die Drehrichtung des Motorendgliedes 40 durch Umkehren der Richtung des Stromflusses zum Motor 116 umgekehrt werden kann. Das Steuergerät 42 ist in elektrischer Verbindung mit dem Motor 32 durch konventionelle stromleitende Drähte (nicht gezeigt) und wird in einer für Fachleute wohlbekannten Art verwendet, um den Betrieb des Motors 32 zu steuern und die Richtung des Motorstromes zu schalten.
Der Motor 32 ist in 3 und 4 isoliert gezeigt. Der Gleichstrommotor 32 ist in einem zylinderförmigen Gehäuse 44 untergebracht. Eine Motorantriebswelle 46 erstreckt sich durch die Vorder- und Rückwandabschnitte 48, 50 des Gehäuses 44 und wird durch eine Ankereinheit 51 einer wohlbekannten Konstruktion (schematisch im Innern des Gehäuses 44 in 2 gezeigt) angetrieben. Das Motorendglied 40 ist fest an einem Ende der Welle 46 befestigt. Das bevorzugte Motorendglied 40 ist ein Stirnrad- oder Zahnradgetriebe.
Ein ringförmiges Glied 52 ist fest an einem gegenüberliegenden Ende der Welle 46 zur Drehung damit befestigt. Das magnetische Material ist gleichmäßig um die äußere Peripherie des kreisförmigen Gliedes 52 verteilt, und eine Zählvorrichtung (nicht gezeigt) ist auf dem Ende der Welle 46 des Motorgehäuses 44 befestigt. Die Zählvorrichtung schließt einen Halleffekt-Sensor ein, der ein Halleffekt-Rückkopplungssignal generiert, wenn das magnetische Material durch die Motorwelle 46 gedreht wird. Das Halleffekt-Signal wird zu dem Steuergerät durch konventionelle Drähte (nicht gezeigt) rückgekoppelt, um zum Beispiel die Winkelgeschwindigkeit der Motorwelle 46 und die Winkelposition der Türfüllung 20 relativ zur Rahmeneinheit 14 anzuzeigen. Die Konstruktion und Verwendung von Halleffekt-Sensoren sind im Stand der Technik wohlbekannt und werden daher im Detail in der vorliegenden Anwendung nicht betrachtet.
Das Untersetzungsgetriebe 34 wird funktionsmäßig in drehmomentübertragender Relation zwischen dem Motorendglied 40 und dem Antriebsendglied 38 verbunden. Das Untersetzungsgetriebe 34 ist derart konstruiert und angeordnet, dass das Getriebe 34 das Antriebsendglied 38 mit einer niedrigeren Drehzahl dreht als eine Drehzahl, mit der der Motor 32 das Motorendglied dreht, und ein höheres Drehmoment an das Antriebsendglied 38 abgibt als ein Drehmoment, das der Motor an das Motorendglied 40 abgibt.
Die Konstruktion des Untersetzungsgetriebes 34 kann am besten aus 5 und 6 eingeschätzt werden, die das Untersetzungsgetriebe 34 isoliert von den übrigen Komponenten des Antriebs zeigen. Das Untersetzungsgetriebe 34 schließt ein im Allgemeinen zylinderförmiges Außengehäuse 62 ein, dessen Inneres gekeilt ist, um einen Satz von sich axial erstreckenden Getriebezähnen 64 bereitzustellen, die ein Ring- oder Umlaufgetriebe definieren. Ringförmige Vorder- und Rückabdeckungen 66 bzw. 68 sind an entsprechenden Enden des Außengehäuses 62 mit Gewindebefestigungen 69 befestigt, um die Vorder- und Rückenden des Gehäuses 62 zu schließen. Die Abdeckungen 66, 68 haben jeweils eine zentrale Öffnung 70 bzw. 72, um Zugang zum Inneren des Untersetzungsgetriebes 34 bereitzustellen.
Drei Planetenradträger 74, 76, 78 sind im Inneren des Gehäuses 62 angebracht und drehen sich um die Antriebsachse OA. Jeder Planetenradträger 74, 76, 78 hat einen Satz von Befestigungsabschnitten in der Form von Planetenradbefestigungsstiften, die sich rückwärts davon erstrecken. Die drei Sätze von Befestigungsstiften sind mit 80, 82 bzw. 84 bezeichnet. Jeder Befestigungsstift von jedem Satz 80, 82, 84 erstreckt sich im Allgemeinen in einer axialen Richtung von seinem entsprechenden Planetenradträger 74, 76, 78, so dass jeder Stift im Allgemeinen parallel zu der Antriebsachse OA des axialen Antriebs 30 ist. Bevorzugt gibt es drei Stifte in jedem Satz 80, 82, 84, und die Stifte von jedem Satz sind umlaufend gleichmäßig um die Antriebsachse OA des axialen Antriebs 30 verteilt.
Drei Sätze von drei Planetenrädern, allgemeinen mit 86, 88, 90 bezeichnet, sind drehbar auf den Sätzen der Planetenradbefestigungsstifte 80, 82 bzw. 84 befestigt (so dass ein Rad auf jedem Stift befestigt ist). Obwohl die gezeigte Ausführungsform drei Träger zeigt, die jeweils drei Planetenräder tragen, können die Anzahl der Träger, die Anzahl der Räder, die durch individuelle Träger getragen werden, und die Durchmesser der Räder und der Träger variiert werden, um das gewünschte Untersetzungsverhältnis zu erreichen. In der gezeigten Ausführungsform beträgt das erreichte Drehzahluntersetzungsverhältnis ungefähr 42,6:1 vom Eingang des Untersetzungsgetriebes 34 zum Ausgang des Untersetzungsgetriebes 34. Das Verhältnis kann vergrößert werden für Anwendungen in Türeinheiten mit Türfüllungen von größerem Gewicht, die mehr Torsionskraft für die Bewegung zwischen der offenen und geschlossenen Position benötigen. Umgekehrt kann das Verhältnis verkleinert werden für Türeinheiten mit leichteren Türfüllungen, die weniger Torsionskraft benötigen, um die Öffnungs- und Schließbewegung zu bewirken.
Jeder Planetenradträger 74, 76, 78 hat ein Trägerendglied 92, 94, 96. Die Trägerendglieder 94, 96 des Rück- und Mittelträgers 76, 78 sind mit Zahnradrädern ausgestattet, die integral an der Vorderseite des jeweiligen Trägers gebildet sind. Das Endglied 92 auf dem Vorderträger 74 ist eine Keilbohrung mit einer Serie von sich axial erstreckenden, getriebe-eingreifenden Zähnen.
Wenn das Getriebe 34 zusammengebaut ist, greifen die Planetenräder jedes Radsatzes 86, 88, 90 in die Zähne 64 des Gehäuses 62. Wenn der Antrieb 30 zusammengebaut ist, erstreckt sich die Antriebswelle 46 des Motors 32 durch die Öffnung 72 in die Rückabdeckung 68, und die sich axial erstreckenden Zähne des Motorendgliedes 40 greifen in die Zähne der Planetenräder von Satz 90. Eine Drehung des Motorendgliedes 40 dreht die Planetenräder von Satz 90 um ihre jeweiligen Achsen (durch die Befestigungsstifte 84 gebildet), was bewirkt, dass der Radsatz 90 sich umfangsmäßig um die Antriebsachse (Achse OA) in verzahnter Beziehung mit den Zähnen 64 des Gehäuses 62 bewegt (d.h. dreht). Das umfangsmäßige Bewegen der Planetenräder des Satzes 90 um die Getriebeachse bewirkt, dass der Rückträger 78 sich um die Antriebsachse OA mit einer Geschwindigkeit dreht, die geringer ist als die, mit der sich das Motorendglied 40 um die Achse OA dreht.
Die Planetenräder des Radsatzes 84 greifen sowohl in das Endglied 96, das integral mit dem Rückträger 78 gebildet ist, als auch in die Zähnen 64 an der Innenseite des Gehäuses 62. Eine Drehung des Planetenradträgers 78 bewirkt, dass die Planetenräder des Radsatzes 88 sich um ihre jeweiligen Achsen (durch die Befestigungsstifte 82 gebildet) drehen, was wiederum bewirkt, dass die Planetenräder des Radsatzes 88 sich umfangsmäßig relativ zur Antriebsachse OA in verzahnter Beziehung mit den Zähnen des Gehäuses 62 (d.h. des Umlaufrades) bewegen. Diese umfangsmäßige Bewegung der Räder des Radsatzes 88 dreht den Mittelträger 76 um die Antriebsachse OA mit einer Geschwindigkeit, die geringer ist als die Drehgeschwindigkeit, mit der sich der Rückplanetenradträger 78 um die Achse OA dreht.
In ähnlicher Weise sind die Planetenräder des Radsatzes 86 in verzahnter Beziehung sowohl mit den Zähnen des Endgliedes 94 des mittleren Trägers 76 als auch mit den Innenzähnen 64 des Gehäuses 62, so dass eine Drehung des mittleren Planetenradträgers 76 die Planetenräder des Radsatzes 86 um ihre jeweiligen Achsen (durch die Befestigungsstifte 80 gebildet) dreht, was wiederum bewirkt, dass die Planetenräder des Radsatzes 86 sich umfangsmäßig relativ zur Antriebsachse OA in verzahnter Beziehung mit den Zähnen 64 am Inneren des Gehäuses 62 bewegen. Wie bei den Trägern 76 und 78 dreht diese umfangsmäßige Bewegung des Radsatzes 86 den vorderen Radträger 74 um die Antriebsachse OA mit einer Geschwindigkeit, die geringer ist als die Drehgeschwindigkeit, mit der sich der mittlere Planetenradträger 76 um die Achse OA dreht.
Die Erfindung kann ohne die Verwendung von verzahnten Zähnen betrieben werden. Stattdessen können die verschiedenen Räder reibend mit einander ohne die Verwendung von Zähnen verbunden sein. Metallscheiben 97 sind vorgesehen, um Reibungsabnutzung der Planetenradgetriebesätze zu vermeiden.
Das Antriebsendglied 38 erstreckt sich durch die Öffnung 70 in der Vorderabdeckung 66 und ist innerhalb der Keilbohrung aufgenommen, die das Endglied 92 des Vorderträgers 74 definiert. Das Ineinandergreifen der Zähne am hinteren Endabschnitt 98 des Antriebsendgliedes 38 in die Zähne des Endgliedes 92 verhindert eine Winkelverschiebung des Antriebsendgliedes 38 relativ zum Träger 74 während der motorbetriebenen Türbewegung, so dass das Antriebsendglied 38 und der Vorderträger 74 sich um die Antriebsachse OA als eine einzige Einheit drehen. Wie es offensichtlich wird, übermittelt die Drehung des Antriebsendgliedes 30 das Drehmoment an die Türbewegungsstruktur 22, um eine Türfüllungsbewegung zu bewirken. Es kann eingeschätzt werden, dass das Endglied 92 des Vorderträgers 74 betrachtet werden kann, als Ausgang des Untersetzungsgetriebes 34 zu wirken.
Weil jeder aufeinander folgende Planetenradsatz 90, 88, 86 sich langsamer dreht als das vorherige Endglied (40, 96 bzw. 94), das selbiges antreibt, ist die Drehzahl des Antriebsendgliedes 38 am Ausgang des Untersetzungsgetriebes 34 signifikant geringer als die Drehzahl des Motorendgliedes 40, das an der Welle 46 des Motors 32 gesichert ist. Folglich ist das Drehmoment am Ausgang des Untersetzungsgetriebes 34 größer als das effektive Drehmoment des Motors 32. Die Abnahme der Drehzahl und die Zunahme der Torsionskraft, die durch das Untersetzungsgetriebe 34 gebildet wird, erlauben Hochgeschwindigkeits- /Niedrigdrehmomentmotoren (die weniger teuer und kleiner sind als Geringgeschwindigkeits-/Hochdrehmoment-Motoren), um verwendet zu werden, die Bewegung der Türen mit Gewichten anzutreiben, die der Motor 32 allein nicht effektiv antreiben könnte.
Wie detaillierter unten betrachtet wird, ist ein Steuersystem (einschließlich des Steuergeräts 42 und des Halleffekt-Sensors), das mit dem Motor 32 des axialen Antriebs 30 verbunden ist, funktionsfähig, um selektiv den Antrieb des Motors 32 zu steuern, um so das Antriebsendglied 38 entweder in die erste oder in die zweite Enddrehrichtung zu drehen, um dadurch die Türfüllung 20 in Richtung auf und entweder in die offene Position oder die geschlossene Position zu bewegen.
Das Untersetzungsgetriebe 34 ist an dem Motor 32 durch ein Paar sich axial erstreckender Gewindebefestigungsmittel (nicht gezeigt) gesichert, die sich durch die Länge des Motorgehäuses 44 erstrecken und die innerhalb der Gewindebohrungen (nicht gezeigt) aufgenommen werden, die in der Rückabdeckung 68 des Untersetzungsgetriebes 34 gebildet sind. Die Art, in der die Gewindebefestigungsmittel verwendet werden, um das Untersetzungsgetriebe 34 an dem Motor 32 zu sichern, ist jeweils in den US-Patentanmeldungen von Kowalczyk et al., Serien-Nr. 60/118,791, 09/497,729 und 09/497,730, gezeigt, die in die vorliegende Anmeldung in ihrer Gesamtheit für das gesamte darin offenbarte Material eingebunden sind.
Das Untersetzungsgetriebe 34 und der Motor 32 (zusammen durch Befestigungsmittel, wie beschrieben, gesichert) werden innerhalb des zylindrischen Gehäuses 36 durch Gewindebefestigungsmittel befestigt, die sich durch den Boden des zylindrischen Gehäuses 36 erstrecken und gewindemäßig in das Gehäuse 44 am Motor 32 eingreifen. Das zylindrische Außengehäuse 36 ist eine schützende Metallhülse, die bevorzugt entweder durch Extrusion oder durch eine Walzbildungs- und Nahtschweiß-Verfahren gebildet wird. Öffnungen (nicht gezeigt) sind im Außengehäuse 36 zum Durchgang der elektrisch leitenden Drähte vom Motor 32 zur Stromquelle und von den Halleffekt-Sensoren zum Steuergerät 42 gebildet.
Es kann verstanden werden, dass, weil der axiale Antrieb 30 relativ klein ist und ein relativ hohes Untersetzungsverhältnis (42,6:1 in dem beispielhaften axialen Antrieb 30, wie vorher angemerkt) in einer kompakten Verpackung ergibt, der axiale Antrieb 30 leicht in einer Türeinheit in einer breiten Vielfalt von Türeinheit-Standorten und -Ausrichtungen in funktionsmäßiger Verbindung mit der Türbewegungsstruktur 22 installiert werden kann.
Die geringe Größe, das geringe Gewicht, die geringen Kosten und die hohe Endleistung des axialen Antriebs 30 ermöglichen Türherstellern einen breiten Bereich von Installierungsoptionen. Wie es offensichtlich wird, erlauben die geringe Größe und hohe Endleistung des axialen Antriebs 30 es den Türherstellern, geringes Profil oder Türeinheiten ohne Türsturz für eine breite Vielzahl von Anwendungen, besonders kommerzielle Anwendungen, bereitzustellen. Geringe Profiltürsysteme verbessern Türöffnung- und Gebäude-Ästhetik und maximieren die Nutzgröße der lichten Öffnung, die durch die zugehörigen Türöffnungen gebildet wird, wenn die Türfüllungen offen sind.
Die Erfindung zieht in Erwägung, dass bei Bestromung die Türfüllung sowohl geöffnet als auch geschlossen sein kann, oder dass eine Rückholfeder verwendet werden könnte, um die Tür in die entgegensetzte Richtung, in die der Antrieb die Tür bewegt, anzutreiben. D.h., der Antrieb könnte die Tür bei Bestromung öffnen, wobei die Feder für die Schließkraft sorgt, oder der Antrieb könnte bei Bestromung die Tür schließen, wobei die Feder für die Öffnungskraft sorgt.
Schwenkbare Türeinheiten
Beispiele, wie der axiale Antrieb 30 im Motorantrieb von drehbaren Türeinheiten verwendet werden kann, sind in 1 und 7–13 gezeigt. Diese Beispiele sollen weitreichende Lehren der Erfindung übermitteln und nur beispielhaft sein und sollen den Umfang der Erfindung nicht einschränken.
Mit Bezug auf 1 schließt die Rahmeneinheit 14 ein Paar von extrudierten Metallpfosten 100, 102, einen extrudierten Metalltürsturz 104 und eine Metalltürschwellenstruktur 106 ein. Die Pfosten 100, 102 sind an der Wand 12 an den jeweils gegenüberliegenden Seiten der Türöffnung 18 gesichert, und der Türsturz 104 und die Türschwellenstruktur 106 sind an der Wand 12 bzw. an der Bodenfläche 108 und an den benachbarten Enden der Pfosten 100, 102 gesichert. Die Türfüllung 20 schließt eine Glasfüllung 110 und einen darum befestigten Metallrahmen 12 ein. Der Metallrahmen 112 schließt ein sich senkrecht erstreckendes extrudiertes Metallseitenelement 114, 116 und obere und untere Schienen 118, 120 ein.
Die Türpfosten 100, 102 und der Türsturz 104 sind röhrenförmige Glieder, bevorzugt aus einem Metall geeigneter Stärke durch Extrusion oder anderen geeigneten Methoden hergestellt. Die Türfüllung 20 ist schwenkbar an dem Pfosten 100 durch Scharniere 122 gesichert, die die zuvor genannte senkrechte Schwenkachse 24 der Türfüllung 20 relativ zur Rahmeneinheit 14 bilden. Der axiale Antrieb 30 ist am Pfosten 100 durch eine Klammer oder ähnliches befestigt und ist normalerweise durch ein Abdeckungsteil 124 bedeckt (in auseinander gezogener Relation mit dem axialen Antrieb 30 in 1 gezeigt und nicht in 7 und 8 gezeigt, um klarer die Struktur des axialen Antriebs 30 zu zeigen). Die Türbewegungsstruktur 22 besteht aus einem Verbindungsarmglied 126 mit einem Hauptarmabschnitt 128 und Kompensatorarmabschnitt 130. Ein Ende des Hauptarmabschnitts 128 ist fest an dem Antriebsendglied 38 zur gemeinsamen Schwenkbewegung gesichert. Der Kompensatorarm 130 ist schwenkbar zwischen einem Ende des Hauptarmabschnitts 130 gegenüber dem Antriebsendglied 38 und einer Klammer 132 an der oberen Schiene 118 der Türfüllung 20 befestigt.
Der axiale Antrieb 30 ist elektrisch mit einer elektrischen Stromquelle (nicht gezeigt) verbunden, und das Steuergerät 32 steuert den Elektrizitätsfluss von der Stromquelle zum Antrieb 30. Die direkte elektrische Stromlieferung an den Motor 32 treibt die Motorwelle in einer konventionellen Art an, um das Motorendglied 40 um die Antriebsachse OA zu drehen. Das Steuergerät 42 kann im Innenraum des Türsturzes 104 befestigt werden (wie in gestrichelten Linien in 1 gezeigt) oder in jedem anderen Innenraum der Rahmeneinheit 14 oder in dem Hohlraum der angrenzenden Wand 12. Ein Infrarot-Detektor 136 und der Halleffekt-Sensor sind elektrisch mit dem Steuergerät 42 verbunden. Wenn sich eine Person der Türöffnung 18 nähert und die Türfüllungen 20, 21 geschlossen sind, wird die Anwesenheit der sich nähernden Person durch den Infrarot-Detektor 136 detektiert, der wiederum ein entsprechendes Signal an das Steuergerät 42 sendet, um den Türöffnungsprozess einzuleiten. Als Antwort aktiviert das Steuergerät 42 den Motor 32, was bewirkt, dass der Motor 34 das Motorendglied 40 um die Antriebsachse in einer Türöffnungsrichtung dreht. Dieses wiederum dreht das Antriebsendglied 38 um die Antriebsachse OA durch das Untersetzungsgetriebe 34, um die Türfüllung 20 in einer Öffnungsweise zu bewegen.
In der beispielhaften Ausführungsform der Türeinheit 10 ist jede Türfüllung 20, 21 funktionsmäßig mit einem individuellen axialen Antrieb, mit 30, 31 bezeichnet, verbunden. Die axialen Antriebe 30, 31 sind identisch und werden mit unterschiedlichen Nummern bezeichnet, nur um die Diskussion der Türeinheit 10 zu erleichtern. Es wird angenommen, dass das Steuergerät 42 programmiert ist, um die axialen Antriebe 30, 31 zu steuern, damit beide Türen gleichzeitig geöffnet und geschlossen werden. Folglich wird nur der Antrieb der Türfüllung 20 im Detail diskutiert. Es wird verstanden, dass der axiale Antrieb 30 in einer Türeinheit mit einer einzigen Türfüllung verwendet werden kann. Wenn zwei Türfüllungen an einer einzigen Türeinheit vorgesehen sein (wie zum Beispiel in 1), kann das Steuergerät 42 programmiert werden, um die Türfüllungen 20, 21 unabhängig zu steuern.
Die Drehung des Antriebsendgliedes 38 in der Türöffnungsrichtung bewegt den Hauptarmabschnitt 128 der Türbewegungsstruktur 22 in der Türöffnungsrichtung um die Antriebsachse OA, wodurch bewirkt wird, dass die Tür sich von ihrer geschlossenen Position in Richtung auf und in ihre offene Position bewegt. Wie am besten aus einem Vergleich der Draufsicht der Türeinheit 10 in 7 und 8 verstanden wird, kompensiert der Kompensatorarm 130 für den Fall, dass die Antriebsachse und die senkrechte Schwenkachse der Türfüllung 20, definiert durch die Scharniere 122, parallel sind, aber nicht zusammenfallen.
Wenn sich die Türfüllung 20 von ihrer geschlossenen in ihre offene Position bewegt, überwacht das Steuergerät 42 die Geschwindigkeit und Winkelposition durch Überwachung der Halleffekt-Größe. Wenn die Türfüllung 20 in ihrer offenen Position ist (bestimmt zum Beispiel durch die Anzahl der Umdrehungen des Motorendgliedes 40 in der Öffnungsrichtung), schaltet das Steuergerät 42 den Strom zum Motor 32 in dem axialen Antrieb 30 ab, und, wenn keine Leute vom Infrarot-Detektor 136 in der Nachbarschaft der Türeinheit 10 für eine vorbestimmte Zeit detektiert werden, aktiviert das Steuergerät 42 den Motor 32, um die Türeinheit 10 auf eine Weise, die im Wesentlichen die Umkehr des Öffnungsablaufs ist, zu schließen.
Die Geschwindigkeit, mit der die Türfüllung 20 sich während des Öffnens und Schließens bewegt, wird sowohl durch die Motorgeschwindigkeit als auch die für das besondere Untersetzungsgetriebe 34 gewählten Getriebeverhältnisse bestimmt. Der axiale Antrieb 30 kann verwendet werden, um Türeinheiten in einer modularen Weise zu konstruieren. D.h., eine Vielzahl von axialen Antrieben mit einem breiten Bereich von Getriebeverhältnissen, Motorgeschwindigkeiten und -leistungen kann konstruiert und erfunden werden, um einem Türhersteller und/oder Türinstallateur einen Auswahlbereich von axialen Antrieben für eine besondere Türöffnungs- und -schließanwendung bereitzustellen. Das Getriebeverhältnis eines Untersetzungsgetriebes kann durch Bereitstellung eines Untersetzungsgetriebes mit einer verschiedenen Anzahl von Radsätzen und -trägern und/oder durch Ändern der Bemessungsgröße der Räder und so weiter eingestellt werden.
Die besonderen Details des elektronischen Steuersystems, das verwendet wird, um den Motor 32 zu aktivieren und deaktivieren, werden im Detail in der vorliegenden Anmeldung betrachtet, weil solche Details für Fachleute wohlbekannt sind. Es wird verstanden, dass das Steuergerät 42 programmiert werden kann, um die Türfüllungen 20, 21 in einer Vielzahl von Wegen zu betreiben und auch um die Türfüllungen 20, 21 sicher zu betreiben. Das Steuergerät 42 kann zum Beispiel programmiert werden, um beide Türfüllungen 20, 21 gleichzeitig zu öffnen oder um nur eine Türfüllung 20 oder 21 zu öffnen, wie es gewünscht und geeignet ist. Das Steuergerät 42 kann zum Beispiel mit einem geeigneten Rückkopplungssignal ausgestattet werden und kann geeignet programmiert werden, um den Strom zum Motor 32 zu überwachen, um Blockaden zu detektieren, welche die Öffnungs- und Schließbewegung der sich bewegenden Türfüllung 20 behindern (das kann durch einen Strompeak im Motor 32 angezeigt werden). Das Steuergerät 42 kann programmiert werden, um eine geeignete Aktion zu unternehmen, wenn eine Behinderung detektiert wird, wie z.B. Richtungsumkehren des Motors 32 oder Abschalten des Motors 32.
Es soll verstanden werden, dass der Antrieb 30 nicht notwendigerweise an der Rahmeneinheit 14 oder Türfüllung 20 befestigt sein muss, und kann stattdessen mit den zwei Armen der Verbindungsarmstruktur 126 verbunden sein, um diese relativ zueinander anzutreiben, um die Bewegung der Türfüllung 20 zu bewirken. Daher kann es allgemein angegeben werden, dass der Antrieb 30 überall innerhalb der Türeinheit 10 befestigt werden kann.
1, 7 und 8 zeigen, dass, wenn der axiale Antrieb 30 an einem Pfosten der Rahmeneinheit 14 befestigt ist, der Türsturz 104 der Rahmeneinheit 14 eine relativ kleine senkrechte Ausdehnung haben kann, wenn man es aus der Perspektive von 1 betrachtet, so dass der verwendbare offene Abschnitt der Türöffnung 18 maximiert ist. Tatsächlich kann der Türsturz, wenn das Steuergerät 42 in dem Wandhohlraum statt in dem Türsturz angeordnet ist, den gleichen Querschnitt wie die Pfosten 100, 102 haben. Folglich sehen die Abmessungen der Rahmeneinheit entlang der Peripherie einheitlich aus, und die Rahmeneinheit kann eigentlich als „türsturzlos" bezeichnet werden. Weiter können der Türsturz 104 und die Pfosten 100, 102 unter Verwendung derselben Pressform gemacht sein, wodurch die Herstellkosten reduziert werden. Es kann auch aus 1 verstanden werden, dass die Türeinheit 10 hergestellt werden kann, um die axialen Antriebe 30, 31 einzuschließen, oder alternativ können die axialen Antriebe und zugehörige Geräte (einschließlich der Abdeckungsteile, der Türbewegungsstrukturen 22 und der Türhalterung) für Aftermarket-Installation an einer manuellen Türeinheit hergestellt werden.
9–13 zeigen in Fragmentansicht alternative Wege, in denen ein axialer Antrieb/axiale Antriebe 30 in einer Türeinheit befestigt werden können und funktionsmäßig mit einer Türfüllung der Einheit verbunden sein können.
9 zeigt, dass eine Türeinheit 210 hergestellt werden kann, damit ein axialer Antrieb im Innern eines Abschnitts der Rahmeneinheit 214 befestigt werden kann. Identischen Strukturen zwischen der Türeinheit 10, in 1–8 gezeigt, und der Türeinheiten, in den folgenden Figuren gezeigt, werden identische Referenznummern gegeben und werden nicht weiter diskutiert. Der axiale Antrieb (oder das axiale Antriebspaar) wird durch Referenznummer 30 (oder durch Referenznummern 30 und 31) in allen Figuren identifiziert, aber es ist nicht beabsichtigt zu implizieren, dass nur eine Ausführungsform des axialen Antriebs in Erwägung gezogen wird und innerhalb der Lehre der vorliegenden Erfindung ist. Es wird verstanden, dass wegen des modularen Aufbaus und der Design-Flexibilität des axialen Antriebs es innerhalb der Lehre der Erfindung ist, eine Auswahl von axialen Antrieben zur Verwendung in einem breiten Bereich von Türeinheiten bereitzustellen, und dass die gleiche Referenznummer (d.h. 30) oder -nummern (d.h. 30 und 31) über die gesamte vorliegende Anmeldung verwendet werden, nur um die Diskussion der Erfindung zu erleichtern. Das Steuergerät, die Stromquelle jedes anderen Abschnitts des elektrischen Steuersystems sind nicht in 9–13 gezeigt, um die Erfindung deutlicher zu darzustellen.
Mit fortgesetztem Bezug zu 9 wurde ein Pfosten 230 der Türeinheit 210 mit einem Innenraum konstruiert, der groß genug ist, um den axialen Antrieb 30 zu beinhalten. Der axiale Antrieb 30 wird darin derart befestigt, dass das Antriebsendglied 38 sich über die Oberfläche der oberen Schiene 218 einer angrenzenden Türfüllung 220, die am Pfosten 230 befestigt ist, erstreckt. Der Türsturz 226 ist mit einem engen Schlitz 228 versehen, um ein einzelnes festes Armglied 240 unterzubringen, dessen eines Ende fest an dem Antriebsendglied 38 des axialen Antriebs 30 befestigt ist. Eine sich senkrecht erstreckende Walze 242 ist am gegenüberliegenden Ende des Armgliedes 240 vorgesehen. Die Walze 242 greift in einem nach oben gerichteten Öffnungsschlitz 250 ein, der in der oberen Schiene 218 der Türfüllung 220 vorgesehen ist. Das Armglied 240 und die Walze 242 umfassen die Türbewegungsstruktur der Türeinheit.
Die Türfüllung 220 wird durch Drehung des Antriebsendgliedes 38 abwechselnd in Öffnung- und Schließrichtungen geöffnet und geschlossen (durch ein elektrischen Steuersystem, das nicht gezeigt ist, aber das ähnlich zu dem für die Türeinheit 10 von 1–8 verwendeten System sein kann), das wiederum den Arm 240 um die Antriebsachse OA schwenkt. Diese Schwenkbewegung des Armes 240 veranlasst die Walze 242, sich in dem Schlitz 250 in der Öffnungs- und Schließrichtung der Türfüllung zu bewegen. Es kann verstanden werden, dass die in 9 gezeigte Konfiguration in einer Türeinheit mit einer einzigen Türfüllung oder alternativ in einer Türeinheit mit mehreren Türfüllungen verwendet werden kann. Zum Beispiel können zwei axiale Antriebe in gegenüberliegenden Pfosten einer einzigen Türeinheit vorgesehen sein, um gegenüberliegende Türfüllungen zu öffnen und zu schließen. Es kann auch eingeschätzt werden, dass die Türfüllung in 9 mit einem Verbindungsscharnier versehen sein kann, so dass der axiale Antrieb 30 verwendet werden kann, um die geschlossene Türfüllung in einer der zwei gegenüberliegenden Schwenkrichtungen relativ zur Rahmeneinheit zu öffnen.
10 zeigt eine Ausführungsform einer Türeinheit 280, in der das sich senkrecht erstreckende Seitenelement 282 neben dem zugehörigen Pfosten 284 der Rahmeneinheit 286 mit einem Innenraum konstruiert ist, der groß genug ist, um den axialen Antrieb 30 zu beinhalten. Der axiale Antrieb 30 ist im Innern des Pfostens 282 befestigt, so dass sich das Antriebsendglied 38 nach oben über die Kante des zugehörigen Seitenelementes 282 erstreckt und fest an einem Armglied 290 gesichert ist. Eine Walze 292 am gegenüberliegenden Ende des Armgliedes 290 ist innerhalb eines nach unten gerichteten Öffnungsschlitzes 294 in dem Türsturz 296 der Rahmeneinheit 286 befestigt. Wenn der axiale Antrieb 30 durch eine Stromquelle, die durch das Steuergerät gesteuert wird, aktiviert wird, schwenkt das Armglied 290 mit dem sich drehenden Antriebsendglied 28, was zur Folge hat, dass die Walze 292 sich seitlich im Schlitz 294 bewegt und in dessen Seiten eingreift. Als eine Folge der eingeschränkten Bewegung der Walze im Schlitz 294 schwenkt die Schwenkbewegung des Arms 290 die Türfüllung um die senkrechte Achse, die durch ihre Scharniere definiert ist. Ein Verbindungsscharnier kann vorgesehen sein, so dass die Türfüllung 288 von ihrer geschlossenen Position durch den axialen Antrieb 30 in die entgegen gesetzte Öffnungsrichtung relativ zur Rahmeneinheit 286 geschwenkt werden kann.
11–13 zeigen, dass der axiale Antrieb 30 in einer Türeinheit derart befestigt werden kann, dass die Antriebsachse OA des Antriebs 30 mit der Schwenkachse der zugehörigen Türfüllung zusammenfällt. Insbesondere zeigt 11 eine Türeinheit 300, in der das senkrechte Seitenelement 302 der Türfüllung 304 ausgebildet ist, um einen axialen Antrieb 30 im Innern aufzunehmen. Der axiale Antrieb 30 ist fest im Seitenelement 302 befestigt, so dass sein Antriebsendglied 38 sich auswärts von einem oberen Ende des Seitenelementes 302 und in den Türsturz 312 der Rahmeneinheit 308 erstreckt. Das Antriebsendglied 38 ist fest (d.h. nicht drehbar) an einer fixierten Struktur im Türsturz 312 befestigt. Wenn der Motor des axialen Antriebs 30 aktiviert wird, bewirkt die Drehung des Antriebsendgliedes 38 relativ zum Gehäuse des axialen Antriebs 30 die Schwenkbewegung der Türfüllung 304 relativ zur Rahmeneinheit 308 zwischen der offenen und der geschlossenen Position.
12 zeigt, dass der axiale Antrieb 30 verwendet werden kann, um eine motorisierte Scharnierstruktur 320 zu konstruieren, um eine zugehörige Türfüllung 322 zwischen der offenen und der geschlossenen Position zu bewegen. Insbesondere schließt die motorisierte Scharnierstruktur 320 zwei zusammenpassende Scharnier-Halbglieder 324, 326 ein. Das erste Scharnier-Halbglied 324 ist bezüglich des Untersetzungsgetriebes, des Motors und des Gehäuses des axialen Antriebs fest gesichert. Das zweite Scharnier-Halbglied 326 ist fest mit dem Antriebsendglied 38 des axialen Antriebs 30 verbunden. Das erste Scharnier-Halbglied 324 ist schwenkbar am Antriebsendglied 38 in Scharnierbildungsbeziehung zum zweiten Scharnier-Halbglied 326 befestigt.
Das erste Scharnier-Halbglied 324 ist fest an dem sich senkrecht erstreckenden Nachbarpfosten der Rahmeneinheit gesichert. Das zweite Scharnier-Halbglied 326 ist fest an dem Nachbarseitenelement der Türfüllung gesichert. Das Antriebsendglied 38 umfasst einen Scharnierzapfenabschnitt der motorisierten Scharnierstruktur 320. Es kann verstanden sein, dass die Drehung des Antriebsendgliedes 38, wenn der Motor des axialen Antriebs aktiviert wird, die Schwenkbewegung des zweiten Scharnier-Halbgliedes 326 bezüglich des ersten Scharnier-Halbgliedes 324 bewirkt, um die Türfüllung 304 zu öffnen und zu schließen. Es kann eingeschätzt werden, dass die motorisierte Scharnierstruktur 320 an einer spezifisch hergestellten Türeinheit befestigt werden kann, um diese aufzunehmen, oder alternativ als ein Aftermarket-Produkt hergestellt werden kann, um einen Motorantrieb einer manuell betriebenen Schwenktür bereitzustellen.
13 zeigt, dass der axiale Antrieb 30 derart installiert werden kann, dass seine Antriebsachse OA mit der senkrechten Schwenkachse der Türfüllung 340 zusammenfällt und dass die Länge des axialen Antriebs 30 sich nach oben durch den Türsturz 342 der Rahmeneinheit 344 und in einen Innenhohlraum der Wand 12 über der Türöffnung 18 erstreckt (gezeigt in 13).
Ein senkrechtes Seitenelement 346 der Türfüllung 340 nimmt eine Schwenkwelle 348 in seinem Inneren auf. Die Welle 348 erstreckt sich vom Türsturz 342 nach unten in einen Basisabschnitt (nicht gezeigt) der Rahmeneinheit 344, um die Türfüllung 340 schwenkbar an der Rahmeneinheit 344 zu befestigen. Die Schwenkwelle 348 ist fest (d.h. nicht drehbar) innerhalb der Seitenschiene 346 der Türfüllung 340 befestigt, so dass die Drehbewegung der Schwenkwelle 348 durch den axialen Antrieb 30 bewirkt, dass die Schwenkwelle 348 und die Türfüllung 340 gemeinsam als eine Einheit in einer Öffnungs- oder Schließrichtung bezüglich der Rahmeneinheit 344 schwenken. Solch eine Befestigung kann durch Versehen der Schwenkwelle mit einer Querschnittsform, die komplementär zum Inneren des Seitenelements 436 ist, oder durch Gewindebefestigungen durch die Seitenelementwand und in die Welle 348 begleitet sein. Die in 13 gezeigte Anordnung ist vorgesehen, um die senkrechte Höhe des Türsturzes 342 zu minimieren.
14 zeigt eine zu 1 ähnliche Anordnung, außer dass die Türeinheit 370 von 14 eine Türfüllung 372 (und eine damit gepaarte, zweite Türfüllung 374) des Gleichgewichtstyps einschließt. Die Gleichgewichts-Türfüllungen 372, 374 sind schwenkbar an der Rahmeneinheit 376 durch sich im Allgemeinen senkrecht erstreckende Schwenkwellen 378 befestigt, die einwärts von den Seitenelementkanten 380 bzw. 382 der Türfüllungen 372, 374 neben den Rahmeneinheit-Pfosten positioniert sind. Diese versetzte Positionierung der Schwenkwelle 378 ist typischerweise vorgesehen, wenn der Glasabschnitt 110 der Türfüllung 372 besonders schwer ist, wie es oft der Fall bei kommerziell verwendeten Glastüren ist. Die Schwenkwellen 378 sind schwenkbar in Öffnungen sowohl im Türsturz 384 als auch in der Schwelle 386 der Rahmeneinheit 376 befestigt.
Ein zur Türfüllung 372 gehörender axialer Antrieb 30 ist an dem sich senkrecht erstreckenden Nachbarpfosten 392 der Rahmeneinheit 376 befestigt. Der axiale Antrieb 30 ist am Pfosten 392 derart befestigt, dass er im Allgemeinen nach vorne und etwas nach außen (siehe besonders 14 und 15) von der in der Wand 18 gebildeten Öffnung 16 positioniert ist. Diese nach außen und nach vorne gerichtete Positionierung erlaubt es den Türherstellern, die Rahmeneinheit 376 zu konstruieren, um die Größe der Türöffnung zu maximieren, weil die Komponenten des Türöffnungs- und -schließmechanismus klein sind und an der Außenseite der Rahmeneinheit 376 befestigt sind. Die Türbewegungsstruktur 394 ist in der Form eines Verbindungsarmes vorgesehen, der einen Hauptschwenkarm 396 und einen Kompensatorarm 398, der schwenkbar am freien Ende des Hauptschwenkarmes 396 befestigt ist, umfasst. Der Hauptarm 396 ist fest am Antriebsendglied 38 des axialen Antriebs 30 befestigt, und der Kompensatorarm 398 ist schwenkbar zwischen dem Arm 396 und einer Halterung 400 an der oberen Schiene 402 der Türfüllung 372 für die Öffnungs- und Schließschwenkbewegung befestigt, wie in 15 und 16 dargestellt ist.
17 zeigt eine alternative Anordnung zum Antreiben der Öffnungs- und Schließbewegung einer Gleichgewichts-Türfüllung 440 einer Gleichgewichts-Türeinheit 442. Die Anordnung des axialen Antriebs 30 bezüglich der Türfüllung 440 in 17 ist ähnlich zu der in 13 gezeigten Anordnung für die Scharnier-Türfüllung. Die Türfüllung 440 ist drehbar an der Türrahmeneinheit 444 durch eine sich senkrecht erstreckende Schwenkwelle 446 angebracht, die fest an der oberen Schiene 448 der Türfüllung 440 gesichert ist und schwenkbar innerhalb des Türsturzes 450 der Rahmeneinheit 444 befestigt ist. Die sich senkrecht erstreckende Schwenkwelle 446 stützt das Gewicht der Türfüllung 440. Die Drehachse des Antriebsendgliedes 38 des axialen Antriebs 30 und die senkrechte Schwenkachse der Schwenkwelle 446 sind axial ausgerichtet (d.h. fallen zusammen). Die Schwenkwelle 446 ist fest mit dem Antriebsendglied 38 verbunden, so dass die motorbetriebene Drehung des Antriebsendgliedes 38 die Türfüllung 440 um ihre Achse zwischen der offenen und der geschlossenen Position schwenkt. Die Schwenkwelle 446 kann dadurch betrachtet werden, um die Türbewegungsstruktur für die Türeinheit 442 bereitzustellen.
Eine Schwing- und Falttüreinheitanordnung 500 (auch als Schwing-Schiebe-Türanordnung bezeichnet) ist in 18–20 gezeigt. Die Türfüllung 502 (gepaart mit der Türfüllung 503 der spiegelbildlichen Konstruktion) ist schwenkbar zwischen dem Türsturz 504 und der Basis 506 der Rahmeneinheit 508 durch ein Paar von sich im Allgemeinen senkrecht erstreckenden Schwenkwellen 510 befestigt, die fest an den oberen und unteren Schienen 512 bzw. 514 der Türfüllung 502 befestigt sind. Die Schwenkwellen 510 sind schwenk- und schiebbar in den entsprechenden Schlitzen 516, 518 befestigt, die im Türsturz 502 und in der Basis 506 gebildet sind. Der axiale Antrieb (nicht gezeigt in 18, aber in 19 und 20) ist am Außenabschnitt eines vertikalen Pfostens 520 neben der Türfüllung 502 befestigt. Weil die Türfüllung 502 schwenkbar an ihrem Zentrum für eine Drehbewegung zwischen der offenen und der geschlossenen Position befestigt ist, ist es wünschenswert, die Türfüllung 502 in einer auswärtigen Richtung zu ihrem benachbarten Rahmeneinheit-Pfosten zu bewegen, wenn die Türfüllung offen schwenkt, um die verwendbare Fläche der Türöffnung 18 zu maximieren.
Der axiale Antrieb ist normalerweise durch ein Abdeckungsteil 522 abgedeckt. Ein Hauptarmglied 524 (das die Türbewegungsstruktur für die Türeinheit 500 liefert) ist fest am Antriebsendglied des axialen Antriebs an einem Ende befestigt und ist schwenkbar an einem sich im Allgemeinen senkrecht erstreckenden Walzenglied 526 am gegenüberliegenden Ende befestigt. Die Walze 526 ist in einem Schlitz 528 in der oberen Schiene 512 der Türfüllung 502 angeordnet. Das Armglied 524 erstreckt sich auswärts von einer engen, sich waagerecht erstreckenden Öffnung 530, die sich die Länge des Schlitzes 528 erstreckt. Es kann aus einem Vergleich von 19 und 20, die Draufsichten der Türeinheit 500 zeigen, eingeschätzt werden, dass, wenn der axiale Antrieb 30 aktiviert ist, das Hauptarmglied 524 die Türfüllung 502 in eine Öffnungsrichtung um die sich senkrecht erstreckenden Schwenkwellen 510 schwingt (d.h. schwenkt) und gleichzeitig die sich senkrecht erstreckenden Schwenkwellen 510 entlang der Schlitze 516, 518 in Richtung des Nachbarpfosten 520 gleiten.
21 und 22 zeigen alternative Anordnungen zum Befestigen des axialen Antriebs 30 in einer Falt- und Schwing-Türeinheit des in 18–20 gezeigten Typs. 21 und 22 zeigen, dass der axiale Antrieb 30 in dem Pfosten 552 (siehe Türeinheit 550 aus 21) oder teilweise in dem Pfosten 552 und teilweise in der Wand 12 über dem Türsturz 554 der Türrahmeneinheit 556 in einer Gleichgewichts-Tür vom Falt- und Schwingtyp befestigt werden kann (siehe die Türeinheit 560 aus 22). Die Hauptarmglieder 524 und 562 der Türeinheiten 500, 550 und 560 sind an der Walze 510 durch einen Nebenarm 561 in einer am besten aus 19 eingeschätzten Weise befestigt. Der Antrieb der Türeinheiten 550 und 560 kann aus dem Antrieb der Türeinheit 500 verstanden werden. Besonders sind der Basisantrieb der Hauptarmglieder, der verschiedenen Schlitze, der Walzen und der sich senkrecht erstreckenden Schwenkwellen in 21 und 22 im Wesentlichen identisch mit dem oben in Verbindung mit 18–20 beschriebenen Antrieb. Folglich werden diesen Strukturen identische Referenznummern in 18–22 gegeben, und die Falt- und Schwing-Türeinheiten 550 und 560 werden nicht weiter betrachtet.
Es ist innerhalb der Lehre der Erfindung, eine Ausführungsform der Türeinheit 560 bereitzustellen, in der der Türsturz 554 der Rahmeneinheit 556 (siehe 22) konstruiert ist, um genügend senkrechte Höhe zu haben, um die gesamte Länge des axialen Antriebs 30 zu beinhalten.
Schiebetür-Einheiten
23–28 zeigen verschiedene Schiebetüranordnungen, die eine oder mehrere axiale Antriebe beinhalten, um die Schiebebewegung einer oder mehrerer Türfüllungen anzutreiben. 23–25 zeigen eine Schiebetüreinheit 600, in der ein Paar beweglicher Türfüllungen 602, 604 im Zentrum einer Rahmeneinheit 608 in einer Türöffnung 610 befestigt ist. Ein Paar stationärer Türfüllungen 612, 614 ist an gegenüberliegenden Enden der Rahmeneinheit 608 neben den jeweiligen Pfosten 616, 617 befestigt. Die zentralen Türfüllungen 602, 604 werden zwischen der offenen und der geschlossenen Position durch einen einzigen axialen Antrieb 30 bewegt, der innerhalb eines oberen Abschnitts eines sich senkrecht erstreckenden Seitenelementes 620 einer stationären Türfüllung 612 befestigt ist. Das Antriebsendglied 38 des axialen Antriebs 30 erstreckt sich nach oben in den Türsturz 622 der Rahmeneinheit 608 und ist funktionsmäßig mit einer Türbewegungsstruktur in der Form eines sich waagerecht erstreckenden Riemen- und Rad-Systems 625 verbunden, das in dem Türsturz 622 befestigt ist.
Ein Riemen 626 in der Form einer geschlossenen durchgehenden Schleife ist zwischen einem Rad 628, das fest am Antriebsendglied 38 befestigt ist, und einem Stützrad 630 befestigt, das drehbar in einer Halterung befestigt ist, die wiederum innerhalb des Türsturzes 622 befestigt ist, wie in 23 gezeigt. Wie in 24 gezeigt, sind die beweglichen zentralen Füllungen 602, 604 in einer Führung befestigt, die neben den stationären Füllungen 612, 614 liegt, um eine Schiebebewegung der beweglichen Füllungen 602, 604 an den stationären Füllungen 612, 614 vorbei zu erlauben. Ein Satz von Führungswalzen 632 ist in dem Türsturz 622 vorgesehen, deren Funktion es ist, die Länge des Riemens 626 aufrechtzuerhalten.
Jede Türfüllung 602, 604 ist für eine Schiebebewegung zwischen der offenen und der geschlossenen Türfüllungsposition durch eine Vielzahl von Türstützwalzen 640 befestigt, die rollend durch eine Führung (nicht gezeigt), die in einer wohlbekannten Weise innerhalb des Türsturzes 622 gebildet ist, gestützt und geführt werden. Ein sich senkrecht erstreckendes Befestigungsglied 642, 643 ist fest an jeder Türfüllung 602 bzw. 604 gesichert und erstreckt sich davon nach oben. Das freie Ende jedes Befestigungsgliedes 642, 643 ist an einer entsprechenden Seite des Riemens 626 gesichert, so dass eine Drehung des Riemens 626 um die Räder die Türfüllungen 602, 604 gleichzeitig in entgegen gesetzten Richtungen bewegt, um diese zu öffnen und zu schließen.
Ein Fachmann kann einschätzen, dass die Struktur der Türfüllungen 602, 604, die Art, mit der sie für eine Schiebebewegung innerhalb der Rahmeneinheit 608 befestigt werden, und die Art, mit der sie mit dem Riemen 626 für Öffnungs- und Schließbewegungen verbunden sind, konventionell sein können. Das breite Prinzip, das durch die 23–25 gelehrt werden soll, ist, dass der axiale Antrieb an einem anderen Ort als im Innern des Türsturzes befestigt werden kann, insbesondere in einem Abschnitt der Rahmeneinheit 14 unter dem Türsturz, wodurch die senkrechte Ausdehnung des Türsturzes minimiert und die senkrechte Höhe der Türöffnung 610 maximiert wird. Ein Fachmann wird verstehen, das jede Schiebetürfüllung typischerweise schwenkbar in einem Rahmen oder Träger befestigt ist, der wiederum schiebend oder rollend an der Führung innerhalb des Türsturzes der Rahmeneinheit befestigt ist. Diese Konstruktion ist wohlbekannt und erlaubt es, die Türfüllungen offen zu schwenken, wenn die Türen geschlossen werden, und in einem Notfall zu öffnen. Der Rahmen ist nicht gezeigt, um die Zeichnungen zu vereinfachen und klarer zu zeigen, wie der axiale Antrieb bzw. die axialen Antriebe in der Türeinheit befestigt sind. Es kann jedoch verstanden werden, dass es innerhalb der Lehre der Erfindung ist, einen Türfüllungsträger oder -rahmen an jeder der gezeigten und in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Schiebetüren vorzusehen, und dass die Verwendung solch eines Trägers oder Rahmens vollständig kompatibel mit der Verwendung eines axialen Antriebs bzw. von axialen Antrieben ist, um die Öffnungs- und Schließbewegungen der Türfüllungen anzutreiben.
Die Ausführungsform der in 23–25 gezeigten Türeinheit ist nur exemplarisch und soll die Lehre der Erfindung nicht einschränken. Es ist zum Beispiel innerhalb der Lehre der Erfindung, die Türfüllungen 602, 604 unter Verwendung von zwei axialen Antrieben, die funktionsmäßig mit einem einzigen Riemen- und Rad-System verbunden sind, zu öffnen und zu schließen. Ein zweiter axialer Antrieb kann zum Beispiel in der anderen stationären Füllung 614 in einer zur Befestigung des axialen Antriebs 30 in der ersten stationären Füllung 612 ähnlichen Weise bereitgestellt sein. Alternativ könnte der einzige axiale Antrieb in 25 befestigt werden, um eine senkrechte Orientierung zu haben, die entgegengesetzt zu der darin gezeigten senkrechten Orientierung ist. Insbesondere könnte der axiale Antrieb derart befestigt sein, dass seine Länge sich nach oben vom Türsturz in den Hohlraum der Wand erstreckt, wobei sich das Antriebsendglied im Allgemeinen senkrecht nach unten erstreckt, um in den motorangetriebenen Riemen einzugreifen.
Es kann eingeschätzt werden, dass die in 23–25 gezeigte Anordnung die senkrechte Ausdehnung des Türsturzes 622 minimiert, weil nur das Riemen- und Rad-System 625 und die Walzen an den Türfüllungen 602, 604 innerhalb des Türsturzes 622 enthalten sind und weil der motorisierte Abschnitt, d.h. der axiale Antrieb 30 (und optional das elektrische System einschließlich des Steuergerätes) in Abschnitten der Rahmeneinheit und/oder in Abschnitten der Türfüllungen unter dem Türsturz 622 vorgesehen sein können.
26 zeigt eine alternative Anordnung am Riemen- und Rad-System, das in 23–25 gezeigt ist. Insbesondere ist ein radähnliches Stützglied 650 mit einer Vielzahl von umfänglich verteilten, sich radial erstreckenden Vorsprüngen 652 am Antriebsendglied 38 des axialen Antriebs 30 befestigt, und ein in sich geschlossener Riemen 654, der mit einer Serie von geeignet beabstandeten Öffnungen 66 versehen ist, ist am Stützglied 650 in Remen-antreibender Beziehung befestigt. Es kann verstanden werden, dass diese Anordnung eine Variation der Riemen- und Rad-Anordnung 625 ist, die in 23–25 gezeigt ist, und sie vorteilhaft ist, weil sie einen Schlupf des Riemens 654 bezüglich des radähnlichen Stützgliedes 650 verhindert, wenn eine besonders schwere Türfüllung (oder -füllungen) vom axialen Antrieb bewegt wird.
27 und 28 zeigen, dass der axiale Antrieb 30 direkt in den entsprechenden Türfüllungen einer Türeinheit befestigt und funktionsmäßig mit geeigneter Struktur in dem Türsturz verbunden sein kann, um für eine Türbewegung zu sorgen, wenn der axiale Antrieb aktiviert wird. Mit speziellem Bezug zu 27 ist ein axialer Antrieb 30 in dem sich senkrecht erstreckenden Seitenelement 700 jeder Türfüllung 702, 704 einer Türeinheit 706 befestigt, so dass das Antriebsendglied 38 sich nach oben in den Türsturz 708 der Rahmeneinheit 710 erstreckt. Ein stationärer oder fixierter Riemen 712 ist im Türsturz 708 vorgesehen. Der Riemen 712 ist in Reibungseingriff mit einem Rad 716 bzw. 718 gehalten, das an den Antriebsendgliedern 38 durch entsprechende Paare von Seitenwalzen 720, 722 befestigt ist. Die Beziehung zwischen den Rädern 716, 718, den zugehörigen Seitenwalzen 720, 722 und dem Riemen 712 wird am besten aus der schematischen Draufsicht von 27A verstanden.
Wenn ein axialer Antrieb 30 oder 31 aktiviert wird und sein Antriebsendglied 38 in eine Öffnungsrichtung dreht (es kann verstanden werden, dass die Öffnungsrichtungen der zwei axialen Antriebe 30, 31 zueinander entgegengesetzt sind), bewirkt die Drehung des entsprechenden Rades im Reibungseingriff mit dem stationären Riemen 712, dass das Rad entlang des Riemens rollt, was wiederum bewirkt, dass die zugehörige Türfüllung in eine Öffnungsrichtung gleitet.
Eine ähnliche Anordnung ist in 28 gezeigt, außer dass die Antriebsendglieder 38 der axialen Antriebe 30, 31 der Schiebetüreinheit 738 jeweils mit einem Zahnradgetriebe 740 vorgesehen sind, das in Getriebe-Verzahnungsbeziehung mit einem Zahnstange 742 ist, die in dem Türsturz 622 befestigt ist. Das Getriebe 740 und die Zahnstange 742 umfassen die Türbewegungsstruktur der Türeinheit. Eine Drehung des Antriebsendgliedes 38 bewirkt, dass das Zahnradgetriebe 740 die zugehörige Türfüllung 702, 704 zwischen der offenen und der geschlossenen Position antreibt.
Ein Fachmann kann verstehen, dass die Ausführungsform der Schiebetür-Einheiten nur exemplarisch ist und die Lehre der Erfindung nicht einschränken soll. Diese Beispiele sollen illustrieren, dass der axiale Antrieb 30 es erlaubt, Motorabschnitte der Schiebetür-Einheiten (und die elektrischen Abschnitte, wie z.B. das Steuergerät) anzutreiben, um in Abschnitten der Türeinheiten außerhalb der entsprechenden Türstürze befestigt zu werden, so dass die senkrechten Höhen der Türstürze minimiert werden können. In den gezeigten Beispielen werden nur die Walzen, die die Schiebebewegung der Türfüllungen liefern, und eine Rad- und/oder Getriebeanordnung in dem besonderen Türsturz vorgesehen.
Doppelfalttyp-Türeinheiten
29–34 zeigen verschiedene exemplarische Ausführungsformen einer Doppelfalttüranordnung, die den axialen Antrieb 30 beinhaltet. 30 zeigt ein Paar von komplementären Doppelfalttürfüllungen 800, 802 einer Doppelfalttüreinheit 804, die innerhalb einer Rahmeneinheit 806 einer Türöffnung 808 befestigt ist. Nur die eine Doppelfalttürfüllung, Füllung 800, wird im Detail diskutiert werden, aber es kann eingeschätzt werden, dass die Türfüllung 802 eine spiegelbildliche Konstruktion ist und dass die Diskussion gleichermaßen auf die Türfüllung 802 angewandt wird. Die Doppelfalttürfüllung 800 schließt Außen- und Innenfüllungsglieder 810, 812 ein, die schwenkbar aneinander an ihren sich senkrecht erstreckenden Nachbarkanten durch ein sich senkrecht erstreckendes Scharnier 814 befestigt sind. Das Außenfüllungsglied 810 ist schwenkbar am Nachbarpfosten 816 der Rahmeneinheit 806 durch ein Paar sich senkrecht erstreckender Scharnierstrukturen 818 befestigt, die sich erstrecken in und drehbar aufgenommen werden innerhalb des Türsturzes 820 bzw. in der Basis 822 der Rahmeneinheit 806.
Die Außenkante des Innentürfüllungsgliedes 812 ist schwenkbar und schiebbar an der Rahmeneinheit 806 durch sich senkrecht erstreckende Stützstrukturen 824 in einer wohlbekannten Weise befestigt. Die sich senkrecht erstreckenden Stützstrukturen 824 erstrecken sich in den Türsturz bzw. in die Basis der Rahmeneinheit und sind schwenkbar und schiebbar innerhalb der entsprechenden nach unten gerichteten Öffnungsschlitze 826, 828 befestigt, die im Türsturz und in der Basis der Rahmeneinheit 806 gebildet sind. Die Stützstrukturen 824 stützen das Ende der Türfüllung 800 gegenüber des Pfostens 816 und führen die Bewegung der Türfüllung 800 zwischen der offenen und der geschlossenen Position in einer wohlbekannten Weise. Ein axialer Antrieb 30 ist am Pfosten 816 neben dem Außentürfüllungsglied 810 befestigt und ist funktionsmäßig mit dem Außenfüllungsglied 810 durch ein Armglied 830 in einer Weise verbunden ähnlich zu der Weise, in der das Armglied 128 mit der angelenkten Türfüllung 20 von 1 verbunden ist.
Es kann aus 30 und 31 verstanden werden, dass, wenn der Motor des axialen Antriebs 30 aktiviert ist und in einer Türöffnungsrichtung dreht, die Bewegung des Armgliedes 830 das Außentürfüllungsglied 810 um seine sich senkrecht erstreckenden Schwenkwellen 818 schwenkt und gleichzeitig das Innenfüllungsglied 812 innerhalb der Schlitze 826 und 828 schwenkt und schiebt. Als eine Folge dieser Bewegungen falten sich die Türfüllungen 810, 812 um die Scharniere 814 zusammen, wenn sie sich in die vollständig offenen Positionen, gezeigt in 31, bewegen. Die Schließbewegung der Doppelfalttürfüllung kann durch Umkehren der Drehrichtung des Antriebsendglied 38 des axialen Antriebs 30 durch Richtungsumkehren des Stromes in den Motor des axialen Antriebs 30 bewirkt werden.
32 und 33 zeigen zwei alternative Ausführungsformen der Doppelfalttüreinheit. 32 zeigt eine Türeinheit 840, in der der axiale Antrieb 30 in einer Doppelfalttürfüllung 842 derart installiert ist, dass die Antriebsachse des axialen Antriebes mit der sich senkrecht erstreckenden Schwenkachse der Türfüllung 842 zusammenfällt. Insbesondere ist der axiale Antrieb 30 in dem sich senkrecht erstreckenden Seitenelement 844 des Außentürfüllungsglieds 846 der Türfüllung 842 mit dem Antriebsendglied 38 des axialen Antriebs installiert, der sich nach oben aus der Spitze des Seitenelementes 844 und in den Türsturz 850 der Türrahmeneinheit 852 erstreckt. Das Antriebsendglied 38 ist fest (d.h. nicht drehbar) an der fixierten Struktur im Türsturz 850 befestigt, und das Gehäuse des axialen Antriebs 30 ist fest im Seitenelement 844 der Türfüllung 846 befestigt, so dass die angetriebene Drehung des Antriebsendgliedes 38 die Drehung des Außentürfüllungsglieds und gleichzeitig die Falt- oder Entfaltbewegung des zweiten Türfüllungsgliedes bewirkt, wie oben beschrieben.
33 zeigt eine zur Anordnung von 32 ähnliche Anordnung, außer dass 33 zeigt, dass die Länge des axialen Antriebs einer Türeinheit 870 sich nach oben in den Türsturz 872 der Rahmeneinheit 874 und/oder über den Türsturz (wie gezeigt) und in den Innenraum der Wand 12 neben der Türöffnung 18 erstrecken kann. Das Außenglied 38 ist an einer Struktur innerhalb des Seitenelementes 878 derart fixiert, dass die Drehung des Endgliedes 38 die Drehung des Außentürfüllungsgliedes und gleichzeitig die Schwenk- und Faltbewegung des Innenfüllungsgliedes bewirkt.
34 zeigt eine motorbetriebene Doppelfalttüreinheit 885, in der der axiale Antrieb 30 im Pfosten 881 der Rahmeneinheit 882 neben der Türfüllung 884 befestigt ist. Diese Anordnung ist ähnlich zu der in 9 gezeigten Anordnung und wird nicht im Detail diskutiert. Das Antriebsendglied 38 des axialen Antriebs 30 ist mit einer Türöffnungswalze 888 durch einen Schwenkarm 890 verbunden. Das eine Ende des Schwenkarms 809 ist fest am Antriebsendglied 38 gesichert, und das gegenüberliegende Ende des Schenkarms 890 ist drehbar im Eingriff mit der Walze 888. Die Walze 888 ist in einem sich nach oben öffnenden Schlitz 892 angeordnet, der in der oberen Schiene 894 des Außentürfüllungsgliedes 896 gebildet ist, und der Schwenkarm 890 ist in aufliegender Relation an der Oberkante des Außentürfüllungsgliedes 896 angeordnet, wenn die Türfüllung 884 in ihrer geschlossenen Position ist. Wenn die Türfüllung in ihrer geschlossenen Position ist und der Motor des axialen Antriebs 30 aktiviert wird, schwenkt dessen Antriebsendglied den Arm 890 in einer Türöffnungsrichtung, die wiederum das Außentürfüllungsglied 896 um eine sich senkrecht erstreckende Schwenkwelle 898 schwenkt. Ein Schlitz 900 ist im Türsturz vorgesehen, um den Schwenkarm aufzunehmen und um es diesem zu ermöglichen, sich zwischen der offenen und der geschlossenen Position zu bewegen. Die Drehbewegung des Außentürfüllungsgliedes bewirkt die gleichzeitige Schwenk- und Faltbewegung des Innenfüllungsgliedes, wie oben beschrieben. Der Arm 890 kann ausgespart oder etwas U-förmig sein, um die Schwenkwelle 898 aufzunehmen, wenn die Türfüllung 884 in ihrer geschlossenen Position ist.
Es kann verstanden werden, dass diese Ausführungsform einer Doppelfalttürfüllung nur exemplarisch ist und die Lehre der Erfindung nicht einschränken soll. Zum Beispiel ist es innerhalb der Lehre der Erfindung, einen axialen Antrieb bereitzustellen, um die Öffnungs- und Schließbewegung einer Gleichgewichtsfalttür anzutreiben. Es wird in Erwägung gezogen, eine Doppelfalttür bereitzustellen, bei der die Öffnungs- und Schließbewegung der Türfüllung durch ein motorisiertes Scharnier des in 12 gezeigten Typs und wie oben beschrieben bewirkt wird. Vorzugsweise würde das motorisierte Scharnier zwischen den Füllungsgliedern der Türfüllung befestigt sein.
Drehtüreinheiten
35–37 zeigen einen axialen Antrieb, der innerhalb den Ausführungsformen einer Türeinheit 902 vom Drehtürtyp befestigt ist, um die Drehbewegungen der Türfüllungen 904 der Drehtür anzutreiben. Die Drehtür schließt ein Paar von beabstandeten, gegenüberliegenden, gebogenen Seitenwandgliedern 906, 908 ein, die sich senkrecht von der Bodenfläche zur Decke eines Gebäudes erstrecken. Die gebogenen Seitenwandglieder 906, 908 sind innerhalb einer Öffnung 910 in einer Wand 912 des Gebäudes befestigt, die eine Türöffnung 913 für Personen zum Betreten und Verlassen des Gebäudes bereitstellt. Der Abstand zwischen den Seitenwandgliedern 906, 908 stellt innere und äußere Öffnungen für die Drehtüreinheit 902 dar. Ein sich senkrecht erstreckendes zentrales Seitenelement 914 ist zentral zwischen den Seitenwandgliedern 906, 908 befestigt und erstreckt sich nach oben vom Boden zu einem Türsturz über der Drehtür. Die Vielzahl von sich radial erstreckenden, umfänglich beabstandeten Türfüllungen ist durch lösbare Halterungen 916 an der zentralen Seitenelementstruktur 914 befestigt und erstreckt sich nach oben vom Seitenelement in einer wohlbekannten Weise in Schiebeeingriff mit den gegenüberliegenden gebogenen Seitenwandgliedern 906, 908. Die zentrale Seitenelementstruktur 914 ist für die Drehbewegung durch obere und untere Lagereinheiten 916 bzw. 918 gestützt, die schematisch in 35 gezeigt sind. Die Lagereinheiten 916, 918 tragen das Gewicht der Drehtür und liefern deren Drehbefestigung zwischen dem Boden und dem Türsturz. Wie schematisch in 35 gezeigt, ist ein axialer Antrieb 30 innerhalb eines hohlen Innenabschnitts der zentralen Seitenelementstruktur 914 befestigt und ist funktionsmäßig mit der fixierten Struktur in der oberen Lagereinheit 916 derart verbunden, dass die Drehung des Antriebsendgliedes 38 die Drehtürfüllungen bezüglich der Seitenwandabschnitte mit einer konstanten Drehgeschwindigkeit dreht. Leute, die das Gebäude zu betreten wünschen, gehen in eine Öffnung (zum Beispiel die Öffnung 920), wenn die Winkelposition der Türfüllungen 904 solchen Eintritt erlaubt, und gehen hinter der sich bewegenden Türfüllung 904 und verlassen die Drehtür an der gegenüberliegenden Öffnung. Die Halterungen 916 sind konstruiert und angeordnet, die dadurch gestützten Türfüllungen freizugeben, wenn eine Kraft vorbestimmter Größe an die Türfüllung angewandt wird, um die Schwenkbewegung der Türfüllungen bezüglich der zentralen Seitenelementstruktur 914 im Falle eines Notfalls zu erlauben.
35 und 36 sollen die breite Lehre der Erfindung nur darstellen und sollen nicht die spezifischen strukturellen Details der Konstruktion der Drehtür übermitteln. Solche Details sind für Fachleute wohlbekannt. 35 und 36 zeigen, dass der axiale Antrieb verwendet werden kann, um die Drehbewegung der Drehtür anzutreiben, während die senkrechte Höhe der Türöffnung maximiert wird. Besonders kann verstanden werden, dass, weil der axiale Antrieb in der zentralen Seitenelementsstruktur befestigt werden kann, die senkrechte Ausdehnung des Türsturzes minimiert werden kann, wodurch sich die verwendbare senkrechte Höhe der Türöffnung vergrößert. Dies verbessert die ästhetische Erscheinung der Drehtür.
37 zeigt eine alternative Anordnung der Drehtür, bei der sich der axiale Antrieb 30 nach oben von der zentralen Seitenelementsstruktur 915 in axialer Ausrichtung damit erstreckt. Der axiale Antrieb 30 (schematisch gezeigt) erstreckt sich in den Innenhohlraum der Gebäudewand 12 über der Türöffnung und durch den Türsturz in funktionsmäßiger Verbindung mit der zentralen Seitenelementsstruktur 914 der Drehtür. Dies ist nur exemplarisch und soll die Lehre der Erfindung nicht einschränken. Zum Beispiel ist es innerhalb der Lehre der Erfindung, einen Türsturz mit ausreichend senkrechter Ausdehnung vorzusehen, um die senkrechte Ausdehnung des axialen Antriebs aufzunehmen.
Es kann auch eingeschätzt werden, dass die gezeigten und für die verschiedenen Türeinheiten beschriebenen elektronischen Teile nur exemplarisch sind und die Lehre der Erfindung nicht einschränken sollen. Obwohl zum Beispiel ein Infrarot-Detektor als Mittel zum Initiieren der Türfüllungsöffnungsbewegung gezeigt und beschrieben ist, kann jedes Mittel, einschließlich bekannter elektronischer, elektromechanischer oder opto-elektromechanischer Mittel, die dem Fachmann bekannt sind, verwendet werden, um den Türfüllungsantrieb zu steuern.

Claims

Motorbetriebene Türeinheit (10), umfassend: eine Rahmeneinheit (14, 214, 286, 344, 376, 508, 556), die so konstruiert und eingerichtet ist, dass sie in einer Öffnung (16), die durch eine Gebäudewand (12) gebildet ist, installiert wird, wobei die Rahmeneinheit (14, 214, 286, 344, 376, 503, 556) eine Türöffnung (18) bereitstellt, die es Personen ermöglicht, von einer Seite der Gebäudewand (12) auf die andere Seite der Gebäudewand zu gelangen, wenn die Türeinheit installiert ist, eine im Allgemeinen sich senkrecht erstreckende Türfüllung (20, 220, 288, 304, 372, 440, 402, 550, 560, 800, 842, 896), die an der Rahmeneinheit befestigt wird, wobei die Türfüllung so konstruiert und eingerichtet ist, dass sie sich relativ zur Türöffnung der Rahmeneinheit bewegt, ein axialer Antrieb (30), umfassend: ein drehbares Antriebsendglied (38), das um eine im Allgemeinen senkrecht angeordnete Antriebsachse rotiert, wobei das Antriebsendglied (130) funktionsfähig mit der Türeinheit derart verbunden ist, dass die selektive Drehung des Antriebsendgliedes (38) die Türfüllung in Bezug auf die Türöffnung der Rahmeneinheit wie oben genannt bewegt; einen Elektromotor (32), der ein drehbares Motorendglied (40) aufweist, das sich um die Antriebsachse dreht, wobei der Motor so konstruiert und eingerichtet ist, dass er das Motorendglied (40) um die Antriebsachse dreht; eine Planetengetriebeuntersetzung (34), die zwischen dem Motorendglied (40) und dem Antriebsendglied (38) angeordnet ist, wobei das Untersetzungsgetriebe derart konstruiert und eingerichtet ist, dass das Getriebe das Antriebsendglied (38) mit einer niedrigeren Drehzahl dreht als mit der, mit der der Motor (32) das Motorendglied dreht, und ein höheres Drehmoment an das Antriebsendglied abgibt als ein Drehmoment, das der Motor an das Motorendglied abgibt; Untersetzungsgetriebe, umfassend (a) ein Umlaufrad (62, 64), das im Allgemeinen koaxial zur Antriebsachse angeordnet ist, (b) einen Planetenradträger (74, 76, 78), der vom Umlaufrad aus radial einwärts positioniert und für die Drehung um die Antriebsachse eingerichtet ist, wobei der Planetenradträger einen Befestigungsteil (80, 82, 84) hat, der gegenüber der Abtriebsachse im Allgemeinen radial versetzt ist, und (c) ein Planetenrad (86, 88, 90), das drehbar am Befestigungsteil des Planetenradträgers derart befestigt ist, dass das Planetenrad um eine Planetenradachse durch den Befestigungsteil im Allgemeinen parallel zur Antriebsachse rotiert; wobei das Planetenrad (86, 88, 90) funktionsfähig mit dem Motorendglied (40) verbunden ist und in eine radial nach innen weisende Innenfläche (64) des Umlaufrades derart eingreift, dass die Rotation des Motorendgliedes (40) das Planetenrad relativ zum Planetenradträger (74, 76, 78) um die Planetenradachse dreht, die wiederum bewirkt, dass das Planetenrad auf der Innenfläche des Umlaufrades (62, 64) im Allgemeinen in Umfangsrichtung mit Bezug auf die Antriebsachse abrollt, wodurch der Planetenradträger um die Abtriebsachse mit einer geringeren Drehzahl und mit einem höheren Drehmoment gedreht wird als die Drehzahl und das Drehmoment, mit dem der Motor das Motorendglied dreht; wobei der Planetenradträger (74, 76, 78) funktionsfähig mit dem Antriebsendglied derart verbunden ist, dass die Rotation des Planetenradträgers als Folge dessen, dass das Planetenrad vom Motorendglied gedreht wird, wie oben angeführt, das Antriebsendglied dreht, wie oben angeführt, um dadurch die Türfüllung mit Bezug auf die Türöffnung der Türeinheit zu bewegen, und ein Steuergerät (42), das mit dem Motor (32) des axialen Antriebs verbunden ist, wobei das Steuergerät (42) derart betrieben werden kann, dass es den Betrieb des Motors (32) selektiv so steuert, dass der Motor selektiv das Motorendglied dreht und dadurch das Antriebsendglied so dreht, dass die Türfüllung mit Bezug auf die Türöffnung bewegt wird, wie oben angeführt; dadurch gekennzeichnet, dass die Türeinheit eine drehbare Türeinheit zur schwenkbaren Bewegung um eine im Allgemeinen senkrechte Drehachse (24) mit Bezug auf die Türöffnung der Rahmeneinheit zwischen offener und geschlossener Lage ist und dass das Antriebsendglied (38) mit der Türfüllung gekoppelt ist, so dass eine Torsionskraft auf die Türfüllung ausgeübt wird, damit die Türfüllung um die im Allgemeinen senkrechte Schwenkachse gedreht wird.
Motorbetriebene Türeinheit (10) nach Anspruch 1, wobei der axiale Antrieb (30) auf der Außenseite der Rahmeneinheit (14, 214, 286, 344, 376, 308, 556) montiert ist, wobei die Türeinheit weiterhin einen Verbindungsarm (126, 290, 232, 396, 524) umfasst, der zwischen dem Antriebsendglied (38) und der Türfüllung (20, 220, 288, 304, 372, 440, 502, 550, 860, 800, 842, 896) eingefügt ist.
Motorbetriebene Türeinheit (10) nach Anspruch 2, wobei der axiale Antrieb (30) weiterhin ein Gehäuse (44) umfasst, das sowohl den Motor (32) als auch das Getriebe (34) umschließt.
Motorbetriebene Türeinheit (10) nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Verbindungsarm zwei schwenkbar miteinander verbundene Armteile (126, 128, 396, 398, 830) einschließt.
Motorbetriebene Türeinheit (10) nach Anspruch 4, wobei einer der Armteile (128, 396) an dem Antriebsendglied befestigt ist und wobei der andere der Armteile (128, 398, 830) schwenkbar mit der Türfüllung (20, 372, 800, 842, 896) verbunden ist.
Motorbetriebene Türeinheit (10) nach Anspruch 2, wobei die Türfüllung (20, 220, 288, 304, 372, 440, 502, 550, 560) eine einzelne Türfüllung mit einer freien Kante ist.
Motorbetriebene Türeinheit nach Anspruch 2, wobei die Türfüllung (800, 84, 896) eine Platte einer zweifachen Türfüllungsgruppe ist, die eine zusätzliche Türplatte (812, 852, 884), welche schwenkbar mit der Türfüllung verbunden ist, einschließt.
Motorbetriebene Türeinheit nach Anspruch 4, wobei die Türfüllung eine einzelne Türfüllung mit einer freien Kante ist.
Motorbetriebene Türeinheit nach Anspruch 4, wobei die Türfüllung eine Platte einer zweifachen Türfüllungsgruppe ist, die eine zusätzliche Türplatte, welche schwenkbar mit der Türfüllung verbunden ist, einschließt.
Motorbetriebene Türeinheit (10) nach Anspruch 2, wobei die Schwenkachse (24) sich an einem senkrechten Seitenteil (14) der Türfüllung gegenüber von der freien Kante befindet.
Motorbetriebene Türeinheit (10) nach Anspruch 2, wobei die Schwenkachse (378) nach innen zu in einem Abstand von einem senkrechten Seitenteil (392) der Türfüllung gegenüber von einer freien Kante der Türfüllung befindet.
Motorbetriebene Türeinheit nach Anspruch 11, wobei die Türfüllung (812, 852, 884) auch verschiebbar an der Rahmeneinheit befestigt ist, wobei der Verbindungsarm (830) und die verschiebbare Befestigung ermöglichen, dass der axiale Antrieb (30) die Türfüllung zwischen der offenen und der geschlossenen Position gleichzeitig schwenken und verschieben kann.
Motorbetriebene Türeinheit (10) nach Anspruch 12, wobei der axiale Antrieb (30) weiterhin ein Gehäuse (44) umfasst, das den Motor (32) und das Getriebe (34) einkapselt.
Motorbetriebene Türeinheit (10) nach Anspruch 1, wobei der axiale Antrieb (36) von einem vertikalen Seitenelement (114, 392, 520, 282, 816) der Türfüllung aufgenommen ist und das Antriebsendglied an der Rahmeneinheit befestigt ist.
Motorbetriebene Türeinheit nach Anspruch 14, wobei die Türfüllung eine einzelne Türfüllung mit einer freien Kante ist.
Motorbetriebene Türeinheit nach Anspruch 14, wobei die Türfüllung (810) ein Blatt einer zweifachen Türfüllungsgruppe ist, die eine zusätzliche Türplatte (812), welche schwenkbar mit der Türfüllung (810) verbunden ist, einschließt.
Motorbetriebene Türeinheit nach Anspruch 1, wobei der axiale Antrieb (30) in eine Scharniereinheit einbezogen ist, die zwei schwenkbare Teile (324, 326), welche schwenkbar verbunden sind, umfasst, wobei das Antriebsendglied (38) mit den schwenkbaren Teilen verbunden und derart konstruiert und eingerichtet ist, dass die Rotation des axialen Endglieds die Schwenkbewegung der zwei Teile zur Türfüllung (322) um die Schwenkachse beeinflusst.
Motorbetriebene Türeinheit nach Anspruch 17, wobei die Türfüllung (322) ein einzelne Türfüllung mit einer freien Kante ist, wobei eines der zwei schwenkbaren Teile an der Türfüllung befestigt und das andere der zwei schwenkbaren Teile an der Rahmeneinheit (340, 342, 344) befestigt ist.
Motorbetriebene Türeinheit nach Anspruch 17, wobei die Türfüllung eine Platte einer zweifachen Türfüllungseinheit ist, die eine zusätzliche Türfüllung, welche schwenkbar mit der Türfüllung verbunden ist, einschließt.
Motorbetriebene Türeinheit nach Anspruch 19, wobei die Türfüllung (846) schwenkbar an einer Kante mit der Rahmeneinheit (844) und an einer gegenüberliegenden Kante mit einer zusätzlichen Türfüllung (884) verbunden ist, wobei eine der zwei schwenkbaren Teile der Scharniereinheit an der Türfüllung (846) befestigt ist und die andere der zwei schwenkbaren Teile an der Rahmeneinheit (844) befestigt ist.
Motorbetriebene Türeinheit nach Anspruch 17, wobei der axiale Antrieb weiterhin ein Gehäuse umfasst, das den Motor und das Getriebe umschließt.
Motorbetriebene Türeinheit nach Anspruch 1, wobei der axiale Antrieb (30) am Rahmen befestigt ist und sich von dort nach oben erstreckt, so dass er von einem Hohlraum einer Gebäudewand (12) aufgenommen ist, in dem die Türeinheit installiert ist.
Motorbetriebene Türeinheit nach Anspruch 22, wobei das Antriebsendglied (38) an der Türfüllung derart befestigt ist, dass die Drehung des Antriebsendgliedes die Türfüllung (288, 810) schwenkt.
Motorbetriebene Türeinheit nach Anspruch 23, wobei die Schwenkachse von einem senkrechten Seitenelement (282) der Türfüllung (288) aus gegenüber einer freien Kante der Türfüllung mit Abstand nach innen zu angeordnet ist.
Motorbetriebene Türeinheit nach Anspruch 23, wobei die Schwenkachse sich an einem senkrechten Seitenelement der Türfüllung gegenüber einer freien Kante der Türfüllung befindet.
Motorbetriebene Türeinheit nach Anspruch 1, wobei der axiale Antrieb (30) an einem Element von Rahmeneinheit oder Türfüllung (816, 810) befestigt ist und das andere Element von Rahmeneinheit oder Türfüllung eine Nut (824, 250, 528) einschließt, wobei die Türeinheit weiterhin einen Verbindungsarm (524) umfasst, der einen Endteil hat, welcher am Antriebsendglied und am entgegengesetzten Endteil, der von der Nut aufgenommen ist, befestigt ist.
Motorbetriebene Türeinheit nach Anspruch 26, wobei der axiale Antrieb an der Rahmeneinheit befestigt ist und die Türfüllung die Nut einschließt.
Motorbetriebene Türeinheit nach Anspruch 26, wobei der axiale Antrieb von einem senkrechten Seitenelement der Türfüllung aufgenommen ist.
Motorbetriebene Türeinheit nach Anspruch 26, wobei der axiale Antrieb an der Türfüllung befestigt ist und die Rahmeneinheit die Nut einschließt.
Motorbetriebene Türeinheit nach Anspruch 29, wobei der axiale Antrieb von einem senkrechten Seitenelement der Türfüllung aufgenommen ist.
Motorbetriebene Türeinheit nach Anspruch 26, wobei die Türfüllung eine einzelne Türfüllung mit einer freien Kante ist.
Motorbetriebene Türeinheit nach Anspruch 26, wobei die Türfüllung eine Platte einer zweifachen Türfüllungseinheit ist, die eine zusätzliche Türfüllung einschließt.
Motorbetriebene Türeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Planetenrad und die Innenfläche des Umlaufrades jeweils mehrere Zähne haben, die ineinander greifen.
Motorbetriebene Türeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Planetenradträger mehrere Planetenradbefestigungsteile hat und wobei das Untersetzungsgetriebe mehrere Planetenräder hat, die jeweils an den Planetenradbefestigungsteilen befestigt sind.
Motorbetriebene Türeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Untersetzungsgetriebe (a) mehrere Planetenradträger hat, die jeweils eine Vielzahl von Planetenradbefestigungsteilen haben, und (b) mehrere Planetenräder für jeden Planetenradträger hat, wobei jedes der mehreren Planetenräder jeweils auf den Planetenradbefestigungsteilen befestigt sind.
Motorbetriebene Einheit zur Verwendung in einer Türeinheit, wobei die Türeinheit (30) umfasst: eine Rahmeneinheit, die zur Montage in einer Öffnung, die durch eine Gebäudewand gebildet ist, konstruiert und eingerichtet ist, wobei die Türeinheit eine Türöffnung bereitstellt, der Personen den Durchgang von einer Seite der Gebäudewand zur anderen Seite der Gebäudewand ermöglicht, wenn die Türeinheit montiert ist; eine im Allgemeinen sich senkrecht erstreckende Türfüllung (322), die an der Türeinheit befestigt ist, wobei die Türfüllung zum Bewegen mit Bezug auf die Türöffnung der Türeinheit konstruiert und eingerichtet ist; wobei die motorbetriebene Einheit umfasst: einen axialen Antrieb (30), umfassend: ein drehbares Antriebsendglied (38), das sich um eine im Allgemeinen senkrecht erstreckende Antriebsachse dreht; einen Elektromotor (30), der ein drehbares Motorendglied (40) hat, das um die Antriebsachse rotiert, wobei der Motor zur selektiven Rotation des Motorendgliedes (40) um die Antriebsachse ausgelegt und eingerichtet ist; ein Planetenraduntersetzungsgetriebe (34), das zwischen das Motorendglied (40) und das Antriebsendglied (38) geschaltet ist, wobei das Untersetzungsgetriebe derart ausgelegt und eingerichtet ist, dass das Getriebe das Antriebsendglied (38) mit einer geringeren Drehzahl als der, mit der der Motor (32) das Motorendglied (40) dreht, dreht und ein höheres Drehmoment an das Antriebsendglied (38) anlegt als das, welches der Motor (32) an das Motorendglied (40) anlegt; wobei das Untersetzungsgetriebe (32) umfasst: (a) ein Umlaufrad (62, 64), das im Allgemeinen koaxial zur Antriebsachse angeordnet ist, (b) einen Planetenradträger (74, 76, 78), der radial einwärts vom Umlaufrad (62, 64) positioniert und zur Drehung um die Antriebsachse eingerichtet ist, wobei der Planetenradträger einen Befestigungsteil (80, 82, 84) hat, der im Allgemeinen radial gegenüber der Abtriebsachse versetzt ist, und (c) ein Planetenrad (86, 88, 90), das drehbar auf dem Befestigungsteil des Planetenradträgers derart befestigt ist, dass das Planetenrad um eine Planetenradachse rotiert, die sich durch den Befestigungsteil im Allgemeinen parallel zur Antriebsachse erstreckt; wobei das Planetenrad (86, 88, 90) funktionsfähig mit dem Motorendglied (40) verbunden und mit einer radial nach innen zeigenden Innenfläche (64) des Umlaufrades so im Eingriff ist, dass die Drehung des Motorendgliedes das Planetenrad relativ zum Planetenradträger (74, 76, 78) um die Planetenradachse dreht, die wiederum das Planetenrad derart dreht, dass es auf der Innenfläche des Umlaufrades (62, 64) im Allgemeinen in Richtung des Umfangs in Bezug auf die Antriebsachse abrollt, wodurch der Planetenradträger um die Abtriebsachse mit einer geringeren Drehzahl und einem höheren Drehmoment als die Drehzahl und das Drehmoment, mit denen der Motor das Motorendelement dreht, wobei der Planetenradträger (74, 76, 78) funktionsfähig mit dem Antriebsendglied derart verbunden ist, dass die Drehung des Planetenradträgers im Ergebnis der Drehung des Planetenrades durch das Motorendelement (40), wie vorher genannt, das Antriebsendglied (38) dreht; dadurch gekennzeichnet, dass die motorbetriebene Einheit eine motorbetriebene Schwenkeinheit zur Verwendung mit der Türfüllung ist, wenn sie als schwenkbare Türfüllung angeordnet ist, die an der Rahmeneinheit zur Schwenkbewegung um eine im Allgemeinen senkrechte Schwenkachse (24) mit Bezug auf die Türöffnung der Rahmeneinheit befestigt ist; wobei die Schwenkeinheit zwei schwenkbare Teile (324, 326) umfasst, die schwenkbar miteinander verbunden sind, wobei die schwenkbaren Teile derart für die Befestigung an der Türeinheit ausgelegt und eingerichtet sind, dass einer der schwenkbaren Teile mit der Türfüllung (322) zur Schwenkbewegung zusammen mit der Türfüllung verbunden ist, und wobei das Antriebsendglied (30) mit den schwenkbaren Teilen verbunden und derart ausgelegt und eingerichtet ist, dass die Drehung des axialen Endgliedes (38) die Schwenkbewegung der zwei Teile (324, 326) relativ zueinander bewirkt, so dass eine Torsionskraft auf die Türfüllung ausgeübt wird, wodurch das Schwenken der Türfüllung um die im Allgemeinen senkrechte Schwenkachse zwischen der offenen und der geschlossenen Position möglich ist.