EP0971091A2 - Gelenkanordnung zur Betätigung einer Klappe oder dergleichen - Google Patents

Gelenkanordnung zur Betätigung einer Klappe oder dergleichen Download PDF

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EP0971091A2
EP0971091A2 EP99113108A EP99113108A EP0971091A2 EP 0971091 A2 EP0971091 A2 EP 0971091A2 EP 99113108 A EP99113108 A EP 99113108A EP 99113108 A EP99113108 A EP 99113108A EP 0971091 A2 EP0971091 A2 EP 0971091A2
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EP
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drive element
linear drive
flap
axis
pivot axis
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EP99113108A
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EP0971091B1 (de
EP0971091A3 (de
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Andreas Grasl
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    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C2/00—Fire prevention or containment
    • A62C2/06—Physical fire-barriers
    • A62C2/24—Operating or controlling mechanisms
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/50—Power-operated mechanisms for wings using fluid-pressure actuators
    • E05F15/53—Power-operated mechanisms for wings using fluid-pressure actuators for swinging wings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/08—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates
    • F24F13/10—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers
    • F24F13/14—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/10—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for buildings or parts thereof
    • E05Y2900/13—Type of wing
    • E05Y2900/148—Windows
    • E05Y2900/152—Roof windows
    • E05Y2900/154—Skylights
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F24F11/32—Responding to malfunctions or emergencies
    • F24F11/33—Responding to malfunctions or emergencies to fire, excessive heat or smoke
    • F24F11/34—Responding to malfunctions or emergencies to fire, excessive heat or smoke by opening air passages

Definitions

  • the invention relates to a joint arrangement for actuation a flap or the like according to the preamble of the claim 1.
  • the articulated arrangement can be used with skylights with a curb be used in a fixed console is mounted.
  • a fan frame can be moved on the curb attached with hinges.
  • the skylight dome rest on the fan frame; in another Embodiment is the fan frame as a frame for the skylight dome is formed.
  • the invention for Light strips, so-called light lines, are used have a frame instead of a curb.
  • the Articulated arrangement can single or double flaps made of sheet metal are operated or also fins of a finned fan.
  • the articulated arrangement becomes a rotatable or tiltable one Element such as B. operated a flap or a slat.
  • the joint arrangement should meet the requirements for SHEV systems, i.e. Smoke and heat exhaust systems meet where a smoke flap a large opening angle of should reach about 165 °.
  • a known joint arrangement of the type mentioned is completely independent in and out of such an alarm position actuated, the opening and closing of a Flap over an entire large swivel range up to about 165 ° can be, for which only one drive element is required.
  • one end is one linear drive elements on one of a fixed first Axis of rotation of a flap or dome remote part of the flap pivotally attached to a cross member of the flap.
  • the linear drive element is around a first one Swivel axis pivotally attached to a support lever that in turn around a fixed second pivot axis nearby the axis of rotation of the flap is pivotable.
  • the first is Swivel axis approximately in the middle of the longitudinal extent of the support lever.
  • An additional bellcrank is with a first end at an end of the Support lever pivotally arranged.
  • a second end of the bellcrank pivots on the cross member of the flap at a distance from their axis of rotation and to the attachment point of the first end of the drive element (EP 0 443 050 B1).
  • This Joint arrangement is distinguished from other joint arrangements due to a relatively space-saving position of the linear Drive elements, in particular a lifting cylinder.
  • the first one Pivot axis of the additional deflection lever with a first end pivotably arranged is the second end of the cross member the flap at a distance from its axis of rotation and to the attachment point of the first end of the drive element.
  • the invention is therefore based on the object of a joint arrangement the genus mentioned in such a way that this on the flap, lamella or the like on which the linear drive element attacks, no additional transverse forces initiates so that the cross member or a cross member lower part is not required.
  • the joint arrangement with these features can be designed in this way be that they can also be used to operate smoke flaps in SHEV systems have a large opening angle with completely independent Opens and closes without opening the smoke flap to apply additional transverse forces that are otherwise to be intercepted by a cross member. It will only be Forces in the flap or the actuatable element its axis of rotation or hinge and on the pivoted Location of the linear drive element on the Flap, the latter point to the axis of rotation essentially opposite is initiated. Reaction forces of the linear Drive elements are via the bellcrank and the support lever only in a fixed pivot point of the bell crank or initiated a fixed second pivot axis of the support lever.
  • the drive element can also be linear move, in the case of a flap, to which the linear drive element, in particular a piston rod of a compressed air cylinder when closed from below attacks, when rotating the linear drive element this moved up at the same time.
  • the easy to implement joint arrangement has the other Advantage of a very flat design, so that the joint arrangement with linear drive element not or very little from a normal curb or curb on which a flap is hinged, protrudes downwards. Depending on Space or strength of the stacking frame or Frames in which the joint arrangement with the drive element optimal design can be achieved become.
  • the required kinematics of the joint arrangement described above is achieved according to claim 2 in particular by that the third pivot axis about which the linear drive element is pivotable on the bell crank, closer to the end of the linear drive element, which faces away from the flap is arranged as the first pivot axis about which the Support lever on the linear drive element is pivotable. It also follows that the bell crank has a larger one Length on the linear drive element is rotatably supported as the support lever. It should be noted at this point that the bell crank and the support lever as the first rocker arm and second rocker arm can be called.
  • a simple basic form of the joint arrangement is distinguished according to claim 3, characterized in that the second end of the bell crank to the fixed pivot closer to the fixed first axis of rotation of the flap as the fixed second pivot axis of the support lever and preferably under the stationary second pivot axis of the support lever is mounted.
  • This embodiment is particularly recommended for a fixed one Console in a curb.
  • this console is the fixed according to claim 4 Pivotal point of the second end of the lever on the fixed console that is near the axis of rotation of the flap of this in its closed position, preferably in protrudes substantially at right angles to this, essentially arranged below the axis of rotation of the flap.
  • the stationary second pivot axis of the support lever on the console is in substantially below the fixed pivot point of the second End of the bellcrank attached to the console.
  • this actuatable element or the flap constructively simple and low-mass at their to the fixed pivot point distant end immediately, i.e. without inserting one Truss part with the linear drive element in swiveling Be connected.
  • the third pivot axis around which the linear drive element is pivotable at one end of the support lever.
  • Compressed air can be supplied, also via the first Pivot axis of the linear drive element on the support lever.
  • Fig. 1 denotes a curb on which a flap can be pivoted about a fixed first axis of rotation P 0 by means of a hinge.
  • a piston rod 4 of a double-stroke cylinder 5 acts on the flap 2 via a locking element 3 as a linear drive element.
  • the pivotable connection of the piston rod on the locking element 3 or the flap 2 is denoted by P 1 .
  • the locking element interacts with a locking bracket 6, which is fixedly attached to the inside of the curb, in such a way that when the piston rod 4 is actuated, see FIG. 2, unlocking takes place.
  • a bracket 7 is fastened on the inside of the curb, which projects approximately perpendicularly and perpendicularly downward with respect to the closed flap 2.
  • the console 7 is used for mounting a support lever 8 and a bell crank 9, one end of which is arranged with a fixed pivot point P 2 closer to the fixed first axis of rotation of the flap than a fixed pivot axis P 3 of the support lever 8, the fixed pivot point P 2 and the fixed pivot axis P 3 are arranged here along a vertical line.
  • the support lever 8 is arranged with an end opposite the fixed pivot axis P 3 on the double-stroke cylinder 5, namely in the central axis 9 of this double-stroke cylinder 5.
  • P 5 forms the first pivot axis of the double-stroke cylinder 5 on the support lever 8, which is in the region of one end of the double-stroke cylinder is arranged, which is opposite the pivotable connection point P 1 on the locking element 9 or the flap 2.
  • the pivot axis P 4 of the bell crank 9 is arranged even closer to the end of the double-stroke cylinder 5 than the first pivot axis P 5 .
  • the pivot axis P 4 is referred to as the third pivot axis because there is at least one second pivot axis at the pivotable connection point P 1 .
  • the kinematics of the arrangement of the flap 2 of the double-stroke cylinder 5 of the support lever 8 and the deflection lever 9 is designed such that when the flap 2 is pivoted, the first pivot axis P 5 of the double-stroke cylinder 5 describes a circular path about the stationary second pivot axis P 3 of the support lever 8, which intersects with a circular path, which the point P 4 describes as the third pivot axis of the double-stroke cylinder at one end of the bell crank 9 about its fixed pivot axis P 2 on the console 7. Segments of this circular path are shown in Fig. 3 with dash-dotted lines.
  • a support frame with a bracket 11 is assumed according to FIG. 3, which is located on the inside of the support frame on the same side on which the first axis of rotation P 0 of the flap 2 is arranged above it. thus does not extend continuously downward from the area of this first axis of rotation P 0 like the console 7 in FIGS. 1 and 2.
  • the top frame 10 according to FIG. 3 is assumed according to FIG. 3, which is located on the inside of the support frame on the same side on which the first axis of rotation P 0 of the flap 2 is arranged above it. thus does not extend continuously downward from the area of this first axis of rotation P 0 like the console 7 in FIGS. 1 and 2.
  • a support lever 13 the central axis of which is shown with a dash-dotted line, can be pivoted between a first pivot axis P 5 in the central axis of the double-stroke cylinder 5 as a linear drive element on the one hand and the stationary second pivot axis P 3 , which in the Console 11 is mounted below at a vertical distance from the first axis of rotation P 0 .
  • a reversing lever 14, which is also indicated only by dash-dotted lines, can be pivoted on the one hand about a third pivot axis P 4 on the double-stroke cylinder 5 and, on the other hand, about a fixed pivot point P 2 at the bottom in the locking bracket 12.
  • a console 16 is located within an attachment frame 15 on the side opposite the fixed first axis of rotation of the flap 2, which extends downward from an upper part designed for locking, where in turn a fixed pivot point P 2 of a bell crank 16 is pivotally mounted.
  • the deflection lever 17 is in turn arranged on the third pivot axis P 4 of the double-stroke cylinder as a linear drive element, specifically at its end, which is opposite the locking element 3.
  • a support lever 18 is further arranged from the end of the double-stroke cylinder 5 about the first pivot axis of the double-stroke cylinder P 5 on a support lever 18 which, in the basic position shown, the closed position of the flap 2, lies parallel to the double-stroke cylinder.
  • the support lever is mounted in a fixed second pivot axis P 3 , which here is perpendicular to the fixed pivot point P 2 of the bell crank in the console 16.
  • This embodiment is characterized in that the inside of the top frame opposite the console 16 15 no console or the like can be arranged must to the bell crank 17 or the support lever 18 to each to store one end stationary. Nonetheless, it becomes fundamental same kinematics with regard to the movement of the flap 2 in achieved the wide open alarm position, not shown, as shown in Fig. 3.

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Abstract

Bei einer Gelenkanordnung zur Betätigung einer Klappe, insbesondere Rauchabzugsklappe, die um eine ortsfeste, erste Drehachse (P0) aus einer geschlossenen Stellung in eine Alarmstellung sowie zurück schwenkbar ist, steht ein lineares Antriebselement (5) mit dessen einem Ende an einer von der Drehachse entfernten Stelle (P1) der Klappe (2) schwenkbar mit der Klappe (2) in Verbindung. Das Antriebselement ist andererseits um eine erste Schwenkachse (P5) schwenkbar an einem Stützhebel (13) angebracht, der seinerseits um eine ortsfeste, zweite Schwenkachse (P3) unterhalb der ortsfesten, ersten Drehachse (P0) der Klappe (2) schwenkbar ist. Ein zusätzlicher Umlenkhebel (14) ist mit einem ersten Ende um eine dritte Schwenkachse (P4) schwenkbar an dem Antriebselement (5) angeordnet. Um die Klappe von Querkräften seitens der Gelenkanordung freizuhalten, ist ein zweites Ende des Umlenkhebels (9,14,17) an einem festen Drehpunkt (P2) gelagert, und zwar so, daß die erste Schwenkachse (P5) des linearen Antriebselements an dem Stützhebel sowie die dritte Schwenkachse (P4), um welche der Umlenkhebel an dem linearen Antriebselement schwenkbar ist, bei Betätigung des linearen Antriebselements kreisförmige Bewegungsbahnen beschreiben, die sich kreuzen. Damit wird eine resultierende Drehung des linearen Antriebselements (5) hervorrufen. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Gelenkanordnung zur Betätigung einer Klappe oder dergleichen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Gelenkanordnung kann bei Lichtkuppeln mit einem Aufsatzkranz eingesetzt werden, in dem eine feststehende Konsole montiert ist. An dem Aufsatzkranz ist ein Lüfterrahmen beweglich mit Scharnieren angebracht. In einer Ausführungsform kann die Lichtkuppel auf dem Lüfterrahmen aufliegen; in einer anderen Ausführungsform ist der Lüfterrahmen als Einfaßrahmen für die Lichtkuppel ausgebildet. Weiterhin kann die Erfindung für Lichtbänder, sogenannte Lichtstraßen eingesetzt werden, die eine Zarge anstelle eines Aufsatzkranzes aufweisen. Mit der Gelenkanordnung können Einzel- oder Doppelklappen aus Blech betätigt werden oder aber auch Lamellen eines Lamellenlüfters. Generell wird mit der Gelenkanordnung ein dreh- bzw. kippbares Element, wie z. B. eine Klappe oder eine Lamelle betätigt.
Die Gelenkanordnung soll die Anforderung für RWA-Anlage, d.h. Rauch- und Wärmeabzugsanlagen erfüllen, bei denen eine Rauchabzugsklappe in Alarmstellung einen großen Öffnungswinkel von etwa 165 ° erreichen soll.
Eine bekannte Gelenkanordnung der eingangs genannten Gattung ist vollständig selbständig in und aus einer solchen Alarmstellung betätigbar, wobei das Öffnen und Schließen einer Klappe über einen gesamten großen Schwenkbereich bis etwa 165° betragen kann, wozu nur ein Antriebselement benötigt wird.
Bei einer solchen bekannten Gelenkanordnung ist ein Ende eines linearen Antriebselements an einer von einer ortsfesten ersten Drehachse einer Klappe oder Kuppel entfernten Stelle der Klappe schwenkbar an einem Traversenteil der Klappe angebracht. Andererseits ist das lineare Antriebselement um eine erste Schwenkachse schwenkbar an einem Stützhebel angebracht, der seinerseits um eine ortsfeste zweite Schwenkachse in der Nähe der Drehachse der Klappe schwenkbar ist. Dabei liegt die erste Schwenkachse etwa in der Mitte der Längsausdehnung des Stützhebels. Ein zusätzlicher Umlenkhebel ist mit einem ersten Ende an einem zu der zweiten Schwenkachse entfernten Ende des Stützhebels schwenkbar angeordnet. Ein zweites Ende des Umlenkhebels greift schwenkbar an dem Traversenteil der Klappe im Abstand zu deren Drehachse und zu der Anbringungsstelle des ersten Endes des Antriebselements an (EP 0 443 050 B1). Diese Gelenkanordnung zeichnet sich gegenüber anderen Gelenkanordnungen durch eine verhältnismäßig raumsparende Lage des linearen Antriebselements, insbesondere eines Hubzylinders, aus. Bei einer weniger raumsparenden Variante der Gelenkanordnung mit nur einem linearen Antriebselement ist an dessen erster Schwenkachse der zusätzliche Umlenkhebel mit einem ersten Ende schwenkbar angeordnet, dessen zweites Ende an dem Traversenteil der Klappe im Abstand zu deren Drehachse und zu der Anbringungsstelle des ersten Endes des Antriebselements angreift. - Bei einer weiteren Variante der Gelenkanordnung mit nur einem einzigen linearen Antriebselement ist dieses mit seinem zweiten Ende um eine ortsfeste dritte Schwenkachse schwenkbar, die mit einem ortsfesten zweiten Traversenteil bzw. Traversenunterteil in fester Verbindung stehend tiefer sowie von der ersten Drehachse, um welchen die Klappe schwenkbar ist, entfernter als die zweite Schwenkachse angeordnet ist, um welche der Stützhebel schwenkbar ist. Die Anordnung ist derart gestaltet, daß die Entfernung der dritten Schwenkachse von der ersten Schwenkachse größer bemessen ist als die Entfernung des Drehpunkts des Umlenkhebels am Traversenteil von der ersten Drehachse und größer ist als die Entfernung der zweiten Schwenkachse von der ersten Drehachse. - Allen diesen bekannten Gelenkanordnungen ist gemeinsam, daß durch das lineare Antriebselement an dem Traversenteil zusätzliche Querkräfte eingeleitet werden, welche eine entsprechend feste Traverse erfordern.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Gelenkanordnung der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß diese an der Klappe, Lamelle oder dergleichen, an der das lineare Antriebselement angreift, keine zusätzlichen Querkräfte einleitet, so daß die Traverse bzw. ein Traversenunterteil nicht erforderlich ist. Damit soll auch eine leichte, materialsparende Bauweise des von der linearen Antriebsvorrichtung und Gelenkanordnung betätigten Elements ermöglicht werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Ausbildung der Gelenkanordnung mit den in dem Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Die Gelenkanordnung mit diesen Merkmalen kann so ausgebildet werden, daß sie auch zur Betätigung von Rauchabzugsklappen in RWA-Anlagen einen großen Öffnungswinkel bei vollständig selbständigen Öffnung und Schließen ermöglicht, und zwar ohne auf die Rauchabzugsklappe zusätzliche Querkräfte aufzubringen, die sonst von einem Traversenteil abzufangen sind. Es werden lediglich Kräfte in die Klappe bzw. das betätigbare Element an dessen Drehachse bzw. Scharnier sowie an der schwenkbar ausgeführten Anbringungsstelle des linearen Antriebselements an der Klappe, wobei letztere Stelle zu der Drehachse im wesentlichen entgegengesetzt ist, eingeleitet. Reaktionskräfte des linearen Antriebselements werden über den Umlenkhebel und den Stützhebel nur in einem ortsfesten Drehpunkt des Umlenkhebels bzw. einer ortsfeste zweite Schwenkachse des Stützhebels eingeleitet. Die erfindungsgemäße Gelenkanordnung kann in ihrem Abmessungen flexibel an gegebene Einsatzforderungen angepaßt werden, solange die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 erfüllt sind. Zu der Gestaltung der Lagerstelle des zweiten Endes des Umlenkhebels an einem festen Drehpunkt sowie der dritten Schwenkachse, um welche der Umlenkhebel an dem linearen Antriebselement schwenkbar ist, muß beachtet werden, daß die erste Schwenkachse des linearen Antriebselements an dem Stützhebel sowie die dritte Schwenkachse, um welche der Umlenkhebel an dem linearen Antriebselement schwenkbar ist, bei Betätigung des linearen Antriebselements kreisförmige Bewegungsbahnen beschreiben, die sich kreuzen und eine resultierende Drehung des linearen Antriebselements hervorrufen. Dabei kann sich außerdem das Antriebselement linear verschieben, und zwar wird im Falle einer Klappe, an welche das lineare Antriebselement, insbesondere eine Kolbenstange eines Druckluftzylinders im geschlossenen Zustand von unten angreift, bei der Drehung des linearen Antriebselements dieses gleichzeitig nach oben bewegt. Die trotz dieser Kinematik unkompliziert realisierbare Gelenkanordnung hat den weiteren Vorteil einer sehr flachen Bauweise, so daß die Gelenkanordnung mit linearem Antriebselement nicht oder nur sehr wenig aus einem normalen Aufsatzrahmen oder Aufsatzkranz, an dem eine Klappe angelenkt ist, nach unten herausragt. Je nach Platzverhältnissen oder Festigkeit der Aufsatzrahmen oder Zargen, in welche die Gelenkanordnung mit dem Antriebselement eingesetzt werden soll, kann eine optimale Gestaltung erreicht werden.
Die erforderliche, oben geschilderte Kinematik der Gelenkanordnung wird gemäß Anspruch 2 insbesondere dadurch erzielt, daß die dritte Schwenkachse, um welche das lineare Antriebselement an dem Umlenkhebel schwenkbar ist, näher zu dem Ende des linearen Antriebselements, welches der Klappe abgewandt ist, angeordnet ist als die erste Schwenkachse, um welche der Stützhebel an dem linearen Antriebselement schwenkbar ist. Daraus ergibt sich auch, daß der Umlenkhebel über eine größere Länge an dem linearen Antriebselement drehbar gelagert ist als der Stützhebel. Es sei an dieser Stelle bemerkt, daß der Umlenkhebel und der Stützhebel auch als erster Schwinghebel und zweiter Schwinghebel bezeichnet werden können.
Eine einfache Grundform der Gelenkanordnung zeichnet sich gemäß Anspruch 3 dadurch aus, daß das zweite Ende des Umlenkhebels an den ortsfesten Drehpunkt näher bei der ortsfesten ersten Drehachse der Klappe als die ortsfeste zweite Schwenkachse des Stützhebels und vorzugsweise unter der ortsfesten zweiten Schwenkachse des Stützhebels gelagert ist.
Diese Ausführungsform empfiehlt sich vor allem bei einer feststehenden Konsole in einem Aufsatzkranz.
Unter Nutzung dieser Konsole ist gemäß Anspruch 4 der ortsfeste Drehpunkt des zweiten Endes des Umlenkhebels an der feststehenden Konsole, die in der Nähe der Drehachse der Klappe von dieser in deren geschlossener Stelle vorzugsweise im wesentlichen rechtwinklig zu dieser absteht, im wesentlichen unterhalb der Drehachse der Klappe angeordnet. Die ortsfeste zweite Schwenkachse des Stützhebels an der Konsole ist im wesentlichen unterhalb des ortsfesten Drehpunkts des zweiten Endes des Umlenkhebels an der Konsole angebracht.
In besonders vorteilhafter Weise ist keine Führung parallel zu dem linearen Antriebselement erforderlich, wenn gemäß Anspruch 5 die dritte Schwenkachse an dem ersten Ende des Umlenkhebels und die erste Schwenkachse des linearen Antriebselements an dem Stützhebel in der Mittelachse des linearen Antriebselements liegen.
Gemäß Anspruch 6 empfiehlt sich der Einsatz eines linearen Antriebselements, welches geeignet ist, die durch die Gelenkanordnung erzeugten Seitenkräfte bzw. Biegekräfte aufzunehmen.
Da an dem betätigbaren Element, an dem ein Ende des linearen Antriebselements angreift, hingegen keine zusätzlichen Querkräfte durch die Gelenkanordnung eingeführt werden, kann gemäß Anspruch 7 dieses betätigbare Element bzw. die Klappe konstruktiv einfach und massearm an ihrem zu dem ortsfesten Drehpunkt entfernten Ende unmittelbar, d.h. ohne Einfügung eines Traversenteils mit dem linearen Antriebselement in schwenkbare Verbindung gebracht werden.
In einer besonders raumsparenden Gelenkanordnung befindet sich die dritte Schwenkachse, um welche das lineare Antriebselement schwenkbar ist, an dem einen Ende des Stützhebels. Im dem Falle, in dem ein Doppelhubzylinder als lineares Antriebselement verwendet wird, kann über die dritte Schwenkachse Druckluft zugeführt werden, ebenso über die erste Schwenkachse des linearen Antriebselements an dem Stützhebel.
Drei Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand einer Zeichnung mit vier Figuren beschrieben, woraus sich weitere Merkmale und Vorteile ergeben. Es zeigen:
Fig. 1
in einer Seitenansicht teilweise geschnitten eine Grundform der Gelenkanordnung zur Betätigung einer Klappe mit einem Doppelhubzylinder in einer geschlossenen Grundstellung,
Fig. 2
in der gleichen Seitenansicht wie in Fig. 1 die Grundform der Gelenkanordnung in einer weit geöffneten Alarmstellung der Klappe,
Fig. 3
ebenfalls in einer Seitenansicht teilweise geschnitten eine erste Variante der Gelenkanordnung in der Grundstellung und in einer weit geöffneten Alarmstellung einer Klappe und
Fig. 4
in einer Seitenansicht teilweise geschnitten eine zweite Variante der Gelenkanordnung in der geschlossenen Grundstellung der Klappe.
In Fig. 1 ist mit 1 ein Aufsatzkranz bezeichnet, auf dem eine Klappe mittels eines Scharniers um eine ortsfeste erste Drehachse P0 schwenkbar ist. An dem entgegengesetzten Ende zu der ersten Drehachse P0 greift an der Klappe 2 über ein Verriegelungselement 3 eine Kolbenstange 4 eines Doppelhubzylinders 5 als lineares Antriebselement an. Die schwenkbare Verbindung der Kolbenstange an dem Verriegelungselement 3 bzw. der Klappe 2 ist mit P1 bezeichnet. Das Verriegelungselement wirkt mit einer Verriegelungskonsole 6 zusammen, die innen an dem Aufsatzkranz fest angebracht ist, derart, daß bei Betätigung der Kolbenstange 4, siehe Fig. 2, eine Entriegelung erfolgt.
An dem zu der schwenkbaren Verbindungsstelle P1 gegenüberliegenden Seite, nämlich in der Nähe der ersten Drehachse P0, ist innen an dem Aufsatzkranz eine Konsole 7 befestigt, die bezüglich der geschlossenen Klappe 2 annähernd rechtwinklig und lotrecht nach unten absteht. Die Konsole 7 dient zur Lagerung eines Stützhebels 8 sowie eines Umlenkhebels 9, dessen eines Ende mit einem ortsfesten Drehpunkt P2 näher an der ortsfesten ersten Drehachse der Klappe angeordnet ist als eine ortsfeste Schwenkachse P3 des Stützhebels 8, wobei der ortsfeste Drehpunkt P2 und die ortsfeste Schwenkachse P3 hier längs einer lotrechten Linie angeordnet sind. Der Stützhebel 8 ist mit einem zu der ortsfesten Schwenkachse P3 entgegengesetzten Ende an dem Doppelhubzylinder 5 angeordnet und zwar in der Mittelachse 9 dieses Doppelhubzylinders 5. P5 bildet dabei die erste Schwenkachse des Doppelhubzylinders 5 an dem Stützhebel 8, die im Bereich des einen Endes des Doppelhubzylinders angeordnet ist, der der schwenkbaren Verbindungsstelle P1 an dem Verriegelungselement 9 bzw. der Klappe 2 gegenüberliegt. Noch näher an dem Ende des Doppelhubzylinders 5 als die erste Schwenkachse P5 ist die Schwenkachse P4 des Umlenkhebels 9 angeordnet. Die Schwenkachse P4 wird als dritte Schwenkachse bezeichnet, weil mindestens eine zweite Schwenkachse an der schwenkbaren Verbindungsstelle P1 vorliegt.
Bei Betätigung des Doppelhubzylinders in die Alarmstellung (siehe Fig 2) wird das Verriegelungselement 9 durch die Kolbenstange 4 von der Verriegelungskonsole 6 entriegelt und die Klappe 2 angehoben und geschwenkt, wobei nur Kräfte an der ersten Drehachse P0 an dem Scharnier der Klappe und an der schwenkbaren Verbindungsstelle P1 in die Klappe eingeleitet werden, die somit wenig belastet wird. Die Kinematik der Anordnung der Klappe 2 des Doppelhubzylinders 5 des Stützhebels 8 und des Umlenkhebels 9 ist so ausgebildet, daß bei der Schwenkbewegung der Klappe 2 die erste Schwenkachse P5 des Doppelhubzylinders 5 um die ortsfeste zweite Schwenkachse P3 des Stützhebels 8 eine Kreisbahn beschreibt, die sich mit einer Kreisbahn schneidet, welche der Punkt P4 als dritte Schwenkachse des Doppelhubzylinders an dem einen Ende des Umlenkhebels 9 um dessen ortsfeste Schwenkachse P2 an der Konsole 7 beschreibt. Segmente dieser kreisförmigen Bahn sind in Fig. 3 mit strichpunktierten Linien dargestellt.
Als erste Variante, welche die erfindungsgemäße Gelenkanordnung zuläßt, wird gemäß Fig. 3 von einem Aufsatzrahmen mit einer Konsole 11 ausgegangen, die sich auf derselben Seite innen an dem Aufsatzrahmen befindet, an der über ihr die erste Drehachse P0 der Klappe 2 angeordnet ist, sich also nicht aus dem Bereich dieser ersten Drehachse P0 durchgehend nach unten erstreckt wie die Konsole 7 in den Fig. 1 und 2. Andererseits ist in dem Aufsatzrahmen 10 gemäß Fig. 3 auf der gegenüberliegenden Seite innen eine Verriegelungskonsole 12 nach unten verlängert.
Es sei an dieser Stelle bemerkt, daß in sämtlichen Figuren übereinstimmende Teile gleiche Bezugszeichen tragen.
In der ersten Variante gemäß Fig. 3 ist ein Stützhebel 13, dessen Mittelachse mit einer strichpunktierten Linie dargestellt ist, schwenkbar zwischen einer ersten Schwenkachse P5 in der Mittelachse des Doppelhubzylinders 5 als linearem Antriebselement einerseits und der ortsfesten zweiten Schwenkachse P3, die in der Konsole 11 unten in einem lotrechten Abstand zu der ersten Drehachse P0 gelagert ist, angeordnet. Ein ebenfalls nur mit seiner Mittellinie strichpunktiert angedeuteter Umlenkhebel 14 ist einerseits um eine dritte Schwenkachse P4 an dem Doppelhubzylinder 5 schwenkbar sowie andererseits um einen ortsfesten Drehpunkt P2 unten in der Verriegelungskonsole 12.
Wenn der Doppelhubzylinder 5 betätigt wird, löst er wiederum mit seiner Kolbenstange 4 ein Verriegelungselement 3 von der Verriegelungskonsole 12 und drückt bzw. schwenkt die Klappe 2 aus der geschlossenen waagerechten Stellung in die weit geöffnete Alarmstellung der Klappe 2'. Die Kinematik ist wiederum wie bei der Grundform so, daß der Punkt P4 ein Kreissegment um den Punkt P2 beschreibt, bis sich der Umlenkhebel in der Alarmstellung 14' befindet. Analog dazu beschreibt der Punkt P5, der die erste Schwenkachse darstellt, ein Kreissegment, um die ortsfeste zweite Schwenkachse P3 des Stützhebels 13, der in der Alarmstellung mit 13' bezeichnet ist. Beide Kreissegmente schneiden sich.
Bei der zweiten Variante gemäß Fig. 4 befindet sich innerhalb eines Aufsatzrahmens 15 an der zu der ortsfesten ersten Drehachse der Klappe 2 entgegengesetzten Seite innen eine Konsole 16, die sich von einem oberen zur Verriegelung ausgebildeten Teil nach unten erstreckt, wo wiederum ein ortsfester Drehpunkt P2 eines Umlenkhebels 16 schwenkbar gelagert ist. An seinem entgegengesetzten Ende ist der Umlenkhebel 17 wiederum an der dritten Schwenkachse P4 des Doppelhubzylinders als lineares Antriebselement angeordnet, und zwar an dessen Ende, welches dem Verriegelungselement 3 entgegengesetzt ist.
Ein Stützhebel 18 ist weiter von dem Ende des Doppelhubzylinders 5 um die erste Schwenkachse des Doppelhubzylinders P5 an einem Stützhebel 18 angeordnet, der in der gezeichneten Grundstellung, der geschlossenen Stellung der Klappe 2, parallel zu dem Doppelhubzylinder liegt. Zu der ersten Schwenkachse P5 entgegengesetzten Ende ist der Stützhebel in einer ortsfesten zweiten Schwenkachse P3 gelagert, die hier lotrecht über dem ortsfesten Drehpunkt P2 des Umlenkhebels in der Konsole 16 liegt.
Diese Ausführungsform zeichnet sich also dadurch aus, daß an der der Konsole 16 gegenüberliegenden Innenseite des Aufsatzrahmens 15 keinerlei Konsole oder dergleichen angeordnet sein muß, um den Umlenkhebel 17 oder den Stützhebel 18 an jeweils einem Ende ortsfest zu lagern. Trotzdem wird die grundsätzlich gleiche Kinematik hinsichtlich der Bewegung der Klappe 2 in die nicht dargestellte weit geöffnete Alarmstellung erzielt, wie in Fig. 3 dargestellt.

Claims (9)

  1. Gelenkanordnung zur Betätigung einer Klappe oder dergleichen, insbesondere Rauchabzugsklappe oder Kuppel, die um eine ortsfeste, erste Drehachse aus einer geschlossenen Stellung in eine Alarmstellung sowie zurück schwenkbar ist, mit einem linearen Antriebselement, dessen eines Ende an einer von der Drehachse entfernten Stelle der Klappe schwenkbar mit der Klappe in Verbindung steht und welches andererseits um eine erste Schwenkachse schwenkbar an einem Stützhebel angebracht ist, der seinerseits um eine ortsfeste, zweite Schwenkachse in einem Abstand zu, insbesondere unterhalb der ortsfesten, ersten Drehachse der Klappe schwenkbar ist, wobei ein zusätzlicher Umlenkhebel mit einem ersten Ende um eine dritte Schwenkachse schwenkbar an dem Antriebselement angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein zweites Ende des Umlenkhebels (9,14,17) an einem festen Drehpunkt (P2) gelagert ist, dergestalt, daß die erste Schwenkachse (P5) des linearen Antriebselements an dem Stützhebel (8,13,18) sowie die dritte Schwenkachse (P4), um welche der Umlenkhebel (9,14,17) an dem linearen Antriebselement schwenkbar ist, bei Betätigung des linearen Antriebselements kreisförmige Bewegungsbahnen beschreiben, die sich kreuzen und eine resultierende Drehung des linearen Antriebselements hervorrufen.
  2. Gelenkanordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die dritte Schwenkachse (P4), um welche das lineare Antriebselement an dem Umlenkhebel (9,14,17) schwenkbar ist, näher zu dem einen Ende des linearen Antriebselements angeordnet ist, welches der Klappe abgewandt ist, als die erste Schwenkachse (P5), um welche der Stützhebel (8,13,18) an dem linearen Antriebselement schwenkbar ist.
  3. Gelenkanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das zweite Ende des Umlenkhebels (9) an den ortsfesten Drehpunkt (P2) näher bei der ortsfesten, ersten Drehachse (P0) der Klappe (2) als die ortsfeste zweite Schwenkachse (P3) des Stützhebels (8) und vorzugsweise unter dieser gelagert ist.
  4. Gelenkanordnung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der ortsfeste Drehpunkt (P2) des zweiten Endes des Umlenkhebels (9) an einer feststehenden Konsole (7), die in der Nähe der Drehachse (P0) der Klappe (2) von dieser in deren geschlossener Stellung vorzugsweise im wesentlichen rechtwinklig absteht, im wesentlichen unterhalb der Drehachse (P0) der Klappe (2) angeordnet ist und daß die ortsfeste zweite Schwenkachse (P3) des Stützhebels (8) an der Konsole (7) im wesentlichen unterhalb des ortsfesten Drehpunkts (P2) des zweiten Endes des Umlenkhebels (9) an der Konsole (7) angebracht ist.
  5. Gelenkanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die dritte Schwenkachse (P4) des ersten Endes des Umlenkhebels (9,14,17) und die erste Schwenkachse des linearen Antriebselements an dem Stützhebel (8,13,18) in der Mittelachse (5a) des linearen Antriebselements liegen.
  6. Gelenkanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein lineares Antriebselement, welches geeignet ist, Seitenkräfte aufzunehmen.
  7. Gelenkanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Klappe (2) an ihrem zu dem ortsfesten Drehpunkt (P0) entfernten Ende unmittelbar, d.h. ohne Einfügung eines Traversenteils mit dem linearen Antriebselement in schwenkbarer Verbindung steht.
  8. Gelenkanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß als lineares Antriebselement ein Doppelhubzylinder (5) vorgesehen ist.
  9. Gelenkanordnung nach Anspruch 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß sich die dritte Schwenkachse (P4), um welche das lineare Antriebselements um den Umlenkhebel (9,14,17) schwenkbar ist, an dem Ende des linearen Antriebselements befindet.
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