DE8326901U1

DE8326901U1 - Control device with integrated hydraulic transmission for a lockable flap arranged in an opening

Info

Publication number: DE8326901U1
Application number: DE8326901U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-09-19
Filing date: 1983-09-19
Publication date: 1988-02-11

Description

Steuereinrichtung mit integrierter hydraulischer Übersetzung für eine in einer Öffnung angeordnete verschließbare KlappeControl device with integrated hydraulic transmission for a lockable flap arranged in an opening

Die Erfindung betrifft eine Steuer- und Sicherheitsvorrichtung für eine in einer Öffnung angeordnete verschließbare Klappe, insbesondere eine Lichtkuppel, Schrägdachfenster, Gewächshausfenster, usw.. wobei das Stellglied mit einem Dehnmedium gefüllt ist, gemäß Patentschrift 21 38 947.The invention relates to a control and safety device for a closable flap arranged in an opening, in particular a skylight, pitched roof window, greenhouse window, etc., wherein the actuator is filled with an expansion medium, according to patent specification 21 38 947.

Steuereinrichtungen dieser Art sind z.B. aus der US-Patentschrift 32 98 298 bekannt, bzw. der deutschen Patentschrift 21 38 947. Diese Patentschriften zeigen eine Lüftungsklappe, die entweder durch einen Metallbalg mit Gasfüllung verstellbar sind, oder mit einem DeHnmedium gefüllt sind, die im Gegensatz zum gasförmigen Dehnmedium ausreichende Stellkräfte für Klappen, insbesondere für Lichtkuppeln, erzeugen.Control devices of this type are known, for example, from US patent 32 98 298 or German patent 21 38 947. These patents show a ventilation flap that is either adjustable by a metal bellows filled with gas or is filled with an expansion medium, which, in contrast to the gaseous expansion medium, generates sufficient actuating forces for flaps, in particular for skylights.

Eine weitere Klappenbetätigung zeigt das DE-GBM 18 98 o97. Hier wird eine Lüftungsklappe mit Hilfe einer Bi-Metallfeder bewegt. Auch hier stehen Kräfte in der Größenordnung, wie sie bei Steuer- und Sicherheitsvorrichtungen, insbesondere für Lichtkuppeln, Schrägdachfenster, Gewächshausfenster, usw., benötigt werden, nicht zur Verfügung. Bei allen weiterhin bekannt gewordenen Steuerein* richtungen für Klappen, insbesondere Gewächshausfenster, wird mit der hydraulischen Obersetzung die im wesentlichen flächenproportional zum Dehngefäß und zur Kolbenstange sind, gearbeitet. Naturgemäß muß bei den vergleichsweise geringen Volumenausdehnungen der bekannt gewordenen Dehnmedien mit sehr kleinen Kolbenstangendurchmessern gearbeitet werden. Die Folge ist eine hohe Anfälligkeit der Kolbenstangen gegen Biegebelastung und damit allgemein bekannt hohe Ausfallraten dieser Geräte.Another flap actuator is shown in DE-GBM 18 98 o97. Here, a ventilation flap is moved using a bi-metal spring. Here, too, forces of the magnitude required for control and safety devices, in particular for skylights, pitched roof windows, greenhouse windows, etc., are not available. All other known control devices for flaps, in particular greenhouse windows, work with hydraulic transmission, which is essentially proportional to the area of the expansion vessel and the piston rod. Naturally, very small piston rod diameters must be used for the comparatively small volume expansion of the known expansion media. The result is that the piston rods are highly susceptible to bending stress and thus, as is well known, the high failure rates of these devices.

Der Erfindung liegt dieAufgabe zugrunde, eine Steuer- und Sicherheitsvorrichtung für eine in einer öffnung angeordnete verschließbare Klappe, insbesondere eine Lichtkuppel, Schrägdachfenster, Gewächshausfenster, usw., aufzuzeigen, die eine integrierte hydraulische übersetzung aufweist, ohne mit nachteilig geringen Kolbenstangendurchmessern arbeiten zu müssen.The invention is based on the object of demonstrating a control and safety device for a closable flap arranged in an opening, in particular a skylight, pitched roof window, greenhouse window, etc., which has an integrated hydraulic transmission without having to work with disadvantageously small piston rod diameters.

Die Aufgabenstellung soll besonders wirtschaftlich realisiert werden und die problematisch hohen Ausfallraten der bekannt gewordenen Geräte vermeiden. Weiterhin soll die Möglichkeit aufgezeigt werden, eine integrierte Gasrückzugsfeder, gemäß P 33 05 139.9 oder eine Rückzugsfeder entsprechend dem Stand der Technik anzubauen, bzw. zu verwenden.The task should be implemented in a particularly economical manner and avoid the problematic high failure rates of the known devices. Furthermore, the possibility of installing or using an integrated gas return spring in accordance with P 33 05 139.9 or a return spring in accordance with the state of the art should be demonstrated.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Stellglied als Druckgefäß ausgebildet ist, das das Dehnmedium e.ithält und mindest an einer Stelle des Druckgefäßes eine Kolbenstange als Stellglied nach außen geführt wird. Zusätzlich befindet sich im Druckgefäß ein abgedichteter Kolben, der an der Wandung des Dehngefäßes &igr; druckdicht abdichtet und mit einem weiteren Kolben verbunden ist, der durch einen an der Wandung des Dehngefäßes festgelegten gedichteten Bodens ragt. Auf diesen Kolben wirkt wiederum die hydraulische Kraft des Dehnme- j diums. Dadurch wird erreicht, daß der eine Teil des Dehnmediums über die Kolbenstange den zur Verfügung stehenden Volumenraum des zweiten herausragenden Kolbens temperaturproportional oder doch zumindest durchproportional verändert. Durch diese Vorgehensweise kann nun ggf. mehrfach j hintereinandergeschaltet, ein sehr hohes Obersetzungsver- j hältnis eingestellt werden, ohne daß die herausragende ; Kolbenstange unzulässig kleine Durchmesser erhält.This object is achieved according to the invention in that the actuator is designed as a pressure vessel which contains the expansion medium and at least at one point in the pressure vessel a piston rod is guided outwards as an actuator. In addition, there is a sealed piston in the pressure vessel which forms a pressure-tight seal on the wall of the expansion vessel and is connected to another piston which protrudes through a sealed base fixed to the wall of the expansion vessel. The hydraulic force of the expansion medium acts on this piston. This means that one part of the expansion medium changes the available volume of the second protruding piston via the piston rod in proportion to the temperature or at least in proportion to it. This procedure can now be used to set a very high transmission ratio, possibly several times in series, without the protruding piston rod having an unacceptably small diameter.

Fine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfinderischen Gedankens ist die Möglichkeit, den herausragenden Kolben mit einer Kolbenstange zu verbinden, die einen kleineren Durchmesser als die Arbeitskolbenstange hat, und diese auf der gegenüberliegenden Seite durch das Druckgefäß abgedichtet herausgeführt wird. Es entsteht somit eine Relativoberfläche, die hydraulisch wirksam ist. Durch geeignete Wahl der beiden Kölbenstangendurchmesser kann die hydraulische Obersetzung unabhängig von den Kolbenstangendurchmessern des Arbeitskolbens gewählt werden. Im Grenzfall wäre die hydraulische Obersetzung unendlich, wenn beide Kolbenstangendurchmesser gleich groß sind.A further advantageous embodiment of the inventive concept is the possibility of connecting the protruding piston to a piston rod that has a smaller diameter than the working piston rod, and that is led out on the opposite side through the pressure vessel in a sealed manner. This creates a relative surface that is hydraulically effective. By selecting the two piston rod diameters appropriately, the hydraulic transmission can be selected independently of the piston rod diameters of the working piston. In the limiting case, the hydraulic transmission would be infinite if both piston rod diameters were the same.

Vorteilhafterweise kann bei dieser Ausgestaltung des erfinderischen Gedankens an der Kolbenstange die gegenüber der Arbeitskolbertstange liegt, eine Zug- oder Druckfeder nach dem Stand der Technik, angebaut werden, und somit ausreichende Rückzugskräfte realisiert werden, oder auch eine Gasrückzugsfeder eingebaut werden, gem. P 33 05 139.9Advantageously, in this embodiment of the inventive idea, a tension or compression spring according to the state of the art can be attached to the piston rod that is opposite the working piston rod, thus achieving sufficient retraction forces, or a gas return spring can be installed, in accordance with P 33 05 139.9

Nachfolgend werden die beiden beschriebenen Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Steuergeräts näher er-1äutert.The two described embodiments of the control device according to the invention are explained in more detail below.

Figur 1Figure 1

Dort wird das Druckgefäß (1) entsprechend P 21 38 947 mit gut wärmeleitenden Einlagen versehen (z.B. Rippenrohr), oder auch nur ein Glattrohr verwendet. Das Druckgefäß ist mit Dehnmediiim (2) gefüllt. Das Druckgefäß (1) ist gegenüber beiden Kolbenstangen über Dichtungen (3) und (3) abgedichtet. Die Kolbenstange (4) ist die Arbeitskolbenstange, entsprechend Beschreibung, (4) ist die gegenüberliegende durchstehende Kolbenstange, die in Verbindung mit (1) die hydraulische ObersetzungThere, the pressure vessel (1) is provided with good heat-conducting inserts (e.g. finned tube) in accordance with P 21 38 947, or just a smooth tube is used. The pressure vessel is filled with expansion medium (2). The pressure vessel (1) is sealed against both piston rods by seals (3) and (3). The piston rod (4) is the working piston rod, according to the description, (4) is the opposite, through-standing piston rod, which in conjunction with (1) provides the hydraulic transmission

gemäß Durchmesserwahl sicherstellt. An dieser Kolbenstange (4) kann nun eine Rückstellkraft angreifen. Symbolisch dargestellt durch den geknickten Pfeil.according to the diameter selected. A restoring force can now act on this piston rod (4). Symbolically represented by the bent arrow.

Figur 2Figure 2

Dort wird das Druckgefäß (1) entsprechend P 21 38 947 mit gut wärmeleitenden Einjagen versehen (z.B. Rippenrohr), oder auch nur ein Glattrohr verwendet. Das Druckgefäß ist mit Dehnmedium (2) gefüllt. Das Druckgefäß (1) ist gegenüber der Arbeitskolbenstange (4) über eine Dichtung (3) abgedichtet. Das Druckgefäß (1) ist dem Arbeitskolben gegenüberliegend über eine Dichtung (3) i.V.m. einem Bodenstück druckdicht abgedichtet. Der Bödenkolben (6) ist über eine Dichtung (3) gegenüber der Innenwandung des Dehngefäßes abgedichtet und schließt einen VoIumenraum, gefüllt mit Dehnmedium (2) ab. Der Bodenkolben ist beweglich ausgeführt und mit einer Kolbenstange (5) der Druckseite gegenüberliegend, ausgebildet. Die Kolbenstange (5) wird über Dichtungen (3) ebenfalls hydraulisch dicht, gegenüber ein zweites Volumendehnmedium (2) abgedichtet. Die Durchführungsdichtung (3) werden z.B. über eine Einrollung (7) gestellfest (unverrückbar gegenüber Dehngefäß) festgelegt.There, the pressure vessel (1) is provided with good heat-conducting inserts (e.g. finned tube) in accordance with P 21 38 947, or just a smooth tube is used. The pressure vessel is filled with expansion medium (2). The pressure vessel (1) is sealed against the working piston rod (4) by a seal (3). The pressure vessel (1) is sealed pressure-tight opposite the working piston by a seal (3) in conjunction with a base piece. The base piston (6) is sealed against the inner wall of the expansion vessel by a seal (3) and closes off a volume space filled with expansion medium (2). The base piston is designed to be movable and has a piston rod (5) opposite the pressure side. The piston rod (5) is also sealed hydraulically against a second volume expansion medium (2) by seals (3). The lead-through seal (3) is fixed to the frame (immovable relative to the expansion vessel) e.g. via a roll-up (7).

Im Falle der Erwärmung des Dehnvolumens (2) wird nun auf den Kolben (5) eine Bewegung eingeleitet, die über (6) das Dehnvolumen (2) über die Volumensveränderung infolge Irwärmung hinausgehend, verändert wird. Dadurch wird die Kolbenstange (4) entsprechend der Geometrie des Ober-Setzungsverhältnisses bzw. der resultierenden Volumenslinderungsarbeiten bewegt.If the expansion volume (2) is heated, a movement is initiated on the piston (5) which changes the expansion volume (2) beyond the volume change due to heating (6). This causes the piston rod (4) to move according to the geometry of the reduction ratio or the resulting volume reduction work.

Claims

nclaims:

1) Control device with integrated hydraulic transmission for a closable flap arranged in an opening, in particular for skylights, pitched roof windows, greenhouse windows, etc., which opens automatically for ventilation and venting in the event of temperature changes (e.g. in the event of a fire) with the aid of an actuator , the actuator being filled with an expansion medium, characterized in that the actuator is designed as a pressure vessel (1), that the expansion medium (2) is a liquid or pasty, and that at least one point on the pressure vessel a working piston protrudes in a sealed manner from the pressure vessel (1), either working with two different piston rod diameters or working with at least one additional hydraulic adjusting piston located in the pressure vessel.

2) Control device according to claim 1), characterized in that the working piston consists of two different diameters, and the diameter jump is arranged within the expansion medium or expansion vessel.

3) Control device according to claim 1), 2), characterized in that the jump in diameter of the piston rod is generated either by positive or non-positive locking.

4) Control device according to claim 1), characterized in that a further working piston is arranged within ^the pressure vessel in such a way that the existing expansion volume is at least approximately halved, and thereby a resulting hydraulic transmission is ensured via an additional feedthrough seal for this working piston.

5) Control device according to claim 1) and 4), characterized in that the lead-through seal (3) is fixed either materially or positively to the inner wall of the pressure vessel and is sealed at the same time.

6) Control device according to claim 1), 4), 5), characterized in that the separation of the expansion volume is carried out several times in this form, so that a multiplication of the transmission effect is achieved.

7) Control device according to claim 1) and 4), characterized in that combinations of both systems are carried out.