EP1736629A2 - Vorrichtung zum Feststellen eines Flügels - Google Patents

Vorrichtung zum Feststellen eines Flügels Download PDF

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EP1736629A2
EP1736629A2 EP06115837A EP06115837A EP1736629A2 EP 1736629 A2 EP1736629 A2 EP 1736629A2 EP 06115837 A EP06115837 A EP 06115837A EP 06115837 A EP06115837 A EP 06115837A EP 1736629 A2 EP1736629 A2 EP 1736629A2
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slider
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piezoelectric actuator
drive
door
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Joachim Augenstein
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Geze GmbH
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    • 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
    • E05F3/00—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices
    • E05F3/22—Additional arrangements for closers, e.g. for holding the wing in opened or other position
    • E05F3/221—Mechanical power-locks, e.g. for holding the wing open or for free-moving zones
    • E05F3/222—Mechanical power-locks, e.g. for holding the wing open or for free-moving zones electrically operated
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • 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
    • E05F3/00—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices
    • E05F3/22—Additional arrangements for closers, e.g. for holding the wing in opened or other position
    • E05F2003/228—Arrangements where the end of the closer arm is sliding in a track
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05F3/22—Additional arrangements for closers, e.g. for holding the wing in opened or other position
    • E05F3/227—Additional arrangements for closers, e.g. for holding the wing in opened or other position mounted at the top of wings, e.g. details related to closer housings, covers, end caps or rails therefor
    • 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
    • E05Y2201/00—Constructional elements; Accessories therefor
    • E05Y2201/40—Motors; Magnets; Springs; Weights; Accessories therefor
    • E05Y2201/43—Motors
    • 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
    • E05Y2800/00—Details, accessories and auxiliary operations not otherwise provided for
    • E05Y2800/67—Materials; Strength alteration thereof

Definitions

  • the invention relates to a device for detecting a wing according to the preamble of claim 1.
  • a device for detecting a wing of a door wherein a changeable by an electrical control in its shape piezoelectric actuator designed as a sliding body of an actuating lever of a door drive and is guided on a rod or within a guide receptacle of a slide rail of the door drive. Due to the change in shape of the piezoelectric actuator enters frictional engagement between this and the rod or the inner wall of the guide receptacle, whereby the wing of the door is detected.
  • the piezoelectric actuator itself acts as a braking and clamping element, and is therefore subject to wear.
  • the actuator is not adjustable and thus can not compensate tolerances to the rod or in the guide receptacle.
  • the invention has for its object to form a generic locking device, the piezoelectric actuator is not worn out so quickly.
  • Drives for rotary or tilting leaves drive for example, doors or windows in the closing and / or opening direction.
  • These can be electrically and hydraulically operated and sensor-controlled motor drives for opening and closing, or mechanical drives in which the manual opening an energy storage is charged, which causes the wing after opening is again led into its closed position.
  • door drives are used for this purpose, which bring about the introduction of force into the door via a force-loaded sliding arm guided in a slide rail by a slider.
  • the door drive on the frame or on the door can be defined.
  • the sliding arm as a power transmission element is supported, depending on the selected arrangement, either on the door or on the frame.
  • the locking device is arranged in the slider, and has at least one braking element which is pressed to determine the door against the wall of the slide rail.
  • the actuation of the braking element is effected by a piezoelectric actuator and optionally via an actuating element, wherein the force acting direction of the brake elements can be effected perpendicular to the inner wall of the slide rails.
  • corresponding inclined surfaces are arranged on the actuating element and on the brake elements, which deflect the direction of force action.
  • two symmetrical brake elements are arranged with inclined surfaces on the actuating element and on the brake elements.
  • the force effect can be influenced. It may be provided between the brake elements, an elastic element, for example a spring, which returns the brake elements to release the determination.
  • Piezoelectric actuators undergo a change in shape when an electrical voltage is applied and are advantageously designed as stack actuators in order to achieve larger changes in shape. If the piezoelectric actuator is subjected to an electrical voltage for determining the door leaf, the piezoelectric actuator undergoes a change in shape which displaces the brake or the actuating element.
  • the piezoelectric actuator in the slider is supported on an adjusting screw, whereby a delay-free operation of the determination can be made.
  • the braking properties of the brake elements and the inner wall of the slide can be influenced by friction linings or by surface treatment, for example by a coating or by structuring the surface by mechanical processing or by etching.
  • the power supply and control can be done via longitudinally arranged in the slide busbars. It can also be arranged elements for determining the position of the slider.
  • the power supply device can be arranged in the slide rail. However, it is also possible to arrange a battery or a rechargeable battery in the slider itself, the small size of which is sufficient due to the low power requirement of the piezoelectric actuator. A solar operation or other alternative power sources are conceivable, whereby an autonomous, independent of a supply through the power grid operation is possible.
  • FIG. 1 shows a drive 1 for a door, which is designed as an overhead door closer.
  • the housing 4 of the door closer is arranged on the wing 2 of the door.
  • the drive 1 has an output shaft, with which a sliding arm 6 is rotatably connected.
  • the sliding arm 6 is guided displaceably in a sliding rail 5 fixed to the frame 3 of the door.
  • the arrangement can also be arranged in the reverse manner, wherein the housing 4 of the door closer on the frame 3 and the slide rail 5 is arranged on the wing 2.
  • the drive can also be designed as integrated in the wing 2 drive 1 be.
  • the actuation can be done via a biased when opening the wing 2 closing spring or with external energy by an electric motor or a hydraulic drive, wherein the wing 2 is movable in the closing and opening direction.
  • Fig. 2 shows a section of the slide rail 5 and the slide arm 6 along the line II - II in Fig. 1.
  • the slide rail 5 13 two chambers 14, 15 are formed by webs, in which the slider 7 is guided. With the slider 7, the sliding arm 6 of the drive 1 is pivotally connected.
  • the piezoelectric actuator 8 As is apparent from FIG. 3, in the region of the slider 7 which is located in the upper chamber 14, the piezoelectric actuator 8, the actuating element 9 and two brake elements 10 are arranged.
  • the piezoelectric actuator 8 is supported in the slider 7 on an adjusting screw 11, with which the piezoelectric actuator 8 and the actuator 9 can be applied without play to the brake elements 10.
  • the piezoelectric actuator 8 is advantageously designed as a stacking actuator, whereby a larger change in shape is achieved when applying an electrical voltage to the piezoelectric actuator 8. If a voltage is applied to the piezoactuator 8 shown in FIG. 3, it experiences an increase in length in the direction of the longitudinal axis of the slide rail. The actuating element 9 is thereby displaced in the direction of the brake elements 10.
  • the actuating element 9 advantageously has two symmetrically arranged inclined surfaces, which cooperate with arranged on the brake elements 10 inclined surfaces, whereby the force acting direction of the brake elements 10 is implemented and acts perpendicular to the inner wall of the slide rail 5.
  • the angle of the inclined surfaces which here is 45 ° to the slide rail longitudinal axis, the force effect can be influenced.
  • the displacement of the actuating element 9 by the change in length of the piezoelectric element 8 causes the brake elements 10 are pressed to determine the slider 7 in the slide rail 5 against the inner wall.
  • the brake elements 10 and the inner wall of the slide rail 5 may have a surface treatment or it may be arranged a friction surface, by which measures the Bremsin souen can be influenced.
  • a plurality of longitudinal elements 12 may be arranged for power supply, control or for the detection of measured values for determining the position.
  • the longitudinal elements 12 may be formed as busbars, which cooperate with grinders which are arranged on the slider 7. It can also be arranged further longitudinal elements 12, which are provided for example for detecting the position of the slider 7, whereby activated at a predetermined door opening angle of the piezoelectric actuator 8 and the wing 2 can be detected.
  • the power supply of the locking device can be arranged in the slide rail 5. Due to the very low energy consumption of a piezo element, a power supply integrated in the slider 7 is also conceivable. These may be primary elements, accumulators, but in the future also energy sources, such as fuel cells of small size.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Feststellen eines Flügels, insbesondere einer mit einem Antrieb versehenen Tür oder eines Fensters, beschrieben, wobei der Antrieb mit einem Gleitarm verbunden ist, an welchem ein in einer Gleitschiene geführter Gleiter angeordnet ist, und wobei der Gleitarm durch einen elektrisch beaufschlagbaren Piezoaktor aufgrund dessen Formänderung blockierbar ist. Durch den im Gleiter angeordneten Piezoaktor wird mindestens ein Bremselement mit einer Kraft beaufschlagt, welche das Bremselement zur Feststellung des Gleiters auf die Wandung der Gleitschiene drückt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Feststellen eines Flügels nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aus der EP 0 764 752 A2 ist eine Vorrichtung zum Feststellen eines Flügels einer Tür bekannt, wobei ein durch eine elektrische Ansteuerung in seiner Form veränderbarer Piezoaktor als Gleitkörper eines Betätigungshebels eines Türantriebs ausgebildet und auf einer Stange oder innerhalb einer Führungsaufnahme einer Gleitschiene des Türantriebs geführt ist. Durch die Formveränderung des Piezoaktors tritt Reibschluss zwischen diesem und der Stange oder der innere Wandung der Führungsaufnahme ein, wodurch der Flügel der Tür festgestellt wird.
  • Es ist nachteilig, dass der Piezoaktor selbst als Brems- und Klemmelement wirkt, und deshalb einer Abnutzung unterliegt. Der Aktor ist nicht einstellbar und kann so Toleranzen zur Stange oder in der Führungsaufnahme nicht ausgleichen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Feststellvorrichtung auszubilden, deren Piezoaktor nicht so schnell abgenutzt wird.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung.
  • Antriebe für Dreh- oder Kipp-Flügel treiben z.B. Türen oder Fenster in Schließ-und/oder Öffnungsrichtung an. Dies können elektrisch oder hydraulisch betriebene und über Sensoren gesteuerte motorische Antriebe zum Öffnen und Schließen sein, oder mechanische Antriebe, bei welchen durch das manuelle Öffnen ein Energiespeicher aufgeladen wird, der bewirkt, dass der Flügel nach dem Öffnen wieder in seine Geschlossenlage geführt wird. Bei Drehtüren werden dazu Türantriebe eingesetzt, welche über einen in einer Gleitschiene durch einen Gleiter geführten, kraftbeaufschlagten Gleitarm die Krafteinleitung in die Tür bewirken. Dabei kann der Türantrieb am Rahmen oder auch auf dem Türflügel festgelegt sein. Der Gleitarm als Kraftübertragungselement stützt sich dabei, entsprechend der gewählten Anordnung, entweder am Türflügel oder am Rahmen ab.
  • Die erfindungsgemäße Feststellvorrichtung ist im Gleiter angeordnet, und weist mindestens ein Bremselement auf, das zur Feststellung der Tür gegen die Wandung der Gleitschiene gedrückt wird. Die Betätigung des Bremselements erfolgt durch einen Piezoaktor und gegebenenfalls über ein Betätigungselement, wobei die Kraftwirkungsrichtung der Bremselemente senkrecht auf die Innenwandung der Gleitschienen bewirkt werden kann. Dazu sind am Betätigungselement und an den Bremselementen korrespondierende Schrägflächen angeordnet, welche die Kraftwirkungsrichtung umlenken.
  • Vorteilhaft sind zwei symmetrische Bremselemente mit Schrägflächen am Betätigungselement und an den Bremselementen angeordnet. Durch die Wahl des Winkels der Schrägflächen kann die Kraftwirkung beeinflusst werden. Es kann zwischen den Bremselementen ein elastisches Element, beispielsweise eine Feder, vorgesehen sein, welches die Bremselemente zum Lösen der Feststellung zurückführt.
  • Piezoaktoren erfahren beim Anlegen einer elektrischen Spannung eine Formänderung und werden vorteilhaft als Stapelaktoren ausgebildet, um größere Formänderungen zu erzielen. Wird der Piezoaktor zur Feststellung des Türflügels mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt, erfährt der Piezoaktor eine Formänderung, welche das Brems- oder das Betätigungselement verschiebt.
  • Um den Piezoaktor und die Bremselemente spielfrei zu positionieren, stützt sich der Piezoaktor im Gleiter an einer Einstellschraube ab, wodurch eine verzögerungsfreie Betätigung der Feststellung erfolgen kann.
  • Die Bremseigenschaften der Bremselemente und der Innenwandung der Gleitschiene können durch Reibbeläge oder durch Oberflächenbehandlung, beispielsweise durch eine Beschichtung oder durch eine Strukturierung der Oberfläche durch mechanische Bearbeitung oder durch Ätzen, beeinflusst werden.
  • Die Stromversorgung und Ansteuerung kann über längs in der Gleitschiene angeordnete Stromschienen erfolgen. Es können auch Elemente zur Positionsbestimmung des Gleiters angeordnet sein. Die Stromversorgungseinrichtung kann in der Gleitschiene angeordnet sein. Es kann aber auch eine Batterie oder ein Akkumulator im Gleiter selbst angeordnet werden, deren geringe Größe durch den geringen Strombedarf des Piezoaktors ausreicht. Auch ein Solarbetrieb oder weitere alternative Stromquellen sind denkbar, wodurch ein autonomer, von einer Versorgung durch das Stromnetz unabhängiger Betrieb möglich ist.
  • Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel in der Zeichnung anhand der Figuren näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
    • Fig. 1
    einen Ausschnitt einer Tür mit einem Antrieb;
    Fig. 2
    einen Schnitt entlang der Linie II - II durch die Gleitschiene nach Fig. 1;
    Fig. 3
    einen Schnitt durch die Gleitschiene entlang der Linie III - III nach Fig. 2.
  • In Figur 1 ist ein Antrieb 1 für eine Tür dargestellt, welcher als obenliegender Türschließer ausgebildet ist. Dabei ist das Gehäuse 4 des Türschließers auf dem Flügel 2 der Tür angeordnet. Der Antrieb 1 weist eine Abtriebswelle auf, mit welcher ein Gleitarm 6 drehfest verbunden ist. Der Gleitarm 6 ist in einer am Rahmen 3 der Tür festgelegten Gleitschiene 5 verschiebbar geführt. Die Anordnung kann auch in umgekehrter Weise angeordnet sein, wobei das Gehäuse 4 des Türschließers auf dem Rahmen 3 und die Gleitschiene 5 auf dem Flügel 2 angeordnet ist. Der Antrieb kann auch als im Flügel 2 integrierter Antrieb 1 ausgeführt sein. Die Betätigung kann über eine beim Öffnen des Flügels 2 vorgespannte Schließerfeder erfolgen oder mit Fremdenergie durch einen Elektromotor oder einen Hydraulikantrieb, wobei der Flügel 2 motorisch in Schließ- und Öffnungsrichtung bewegbar ist.
  • Fig. 2 zeigt einen Schnitt der Gleitschiene 5 und des Gleitarms 6 entlang der Linie II - II in Fig. 1. In der Gleitschiene 5 sind durch Stege 13 zwei Kammern 14, 15 ausgebildet, in denen der Gleiter 7 geführt ist. Mit dem Gleiter 7 ist der Gleitarm 6 des Antriebs 1 drehgelenkig verbunden.
  • Wie es aus der Fig. 3 ersichtlich ist, sind in dem Bereich des Gleiters 7, der sich in der oberen Kammer 14 befindet, der Piezoaktor 8, das Betätigungselement 9 und zwei Bremselemente 10 angeordnet. Der Piezoaktor 8 stützt sich im Gleiter 7 an einer Einstellschraube 11 ab, mit welcher der Piezoaktor 8 und das Betätigungselement 9 spielfrei an die Bremselemente 10 angelegt werden können. Der Piezoaktor 8 ist vorteilhaft als Stapelaktor ausgebildet, wodurch eine größere Formveränderung bei Anlegen einer elektrischen Spannung an den Piezoaktor 8 erzielt wird. Wird der in Fig. 3 gezeigte Piezoaktor 8 mit einer Spannung beaufschlagt, so erfährt dieser eine Längenvergrößerung in Richtung der Gleitschienenlängsachse. Das Betätigungselement 9 wird dadurch in Richtung auf die Bremselemente 10 verschoben.
  • Das Betätigungselement 9 weist vorteilhaft zwei symmetrisch angeordnete Schrägflächen auf, die mit an den Bremselementen 10 angeordneten Schrägflächen zusammenwirken, wodurch die Kraftwirkungsrichtung der Bremselemente 10 umgesetzt wird und senkrecht auf die Innenwandung der Gleitschiene 5 wirkt. Durch die Wahl des Winkels der Schrägflächen, der hier 45° zur Gleitschienenlängsachse beträgt, kann die Kraftwirkung beeinflusst werden. Die Verschiebung des Betätigungselements 9 durch die Längenänderung des Piezoelements 8 bewirkt, dass die Bremselemente 10 zur Feststellung des Gleiters 7 in der Gleitschiene 5 gegen deren Innenwandung gedrückt werden.
  • Die Bremselemente 10 und die Innenwandung der Gleitschiene 5 können eine Oberflächenbehandlung aufweisen oder es kann eine Reibfläche angeordnet sein, durch welche Maßnahmen die Bremseingeschafften beeinflussbar sind.
  • In der unteren Kammer 15 können zur Stromversorgung, Ansteuerung oder für die Messwerterfassung zur Positionsbestimmung mehrere Längselemente 12 angeordnet sein. Die Längselemente 12 können als Stromschienen ausgebildet sein, die mit Schleifern zusammenwirken, die am Gleiter 7 angeordnet sind. Es können auch weitere Längselemente 12 angeordnet werden, welche beispielsweise zur Positionserfassung des Gleiters 7 vorgesehen sind, wodurch bei einem vorgegebenen Türöffnungswinkel der Piezoaktor 8 aktiviert und der Flügel 2 festgestellt werden kann.
  • Die Stromversorgung der Feststelleinrichtung kann in der Gleitschiene 5 angeordnet sein. Durch den sehr geringen Energiebedarf eines Piezoelements ist auch eine im Gleiter 7 integrierte Stromversorgung denkbar. Dies können Primärelemente, Akkumulatoren, aber zukünftig auch Energieträger, wie Brennstoffzellen kleiner Baugröße, sein.
    • Liste der Referenzzeichen
    • 1
    Antrieb
    2
    Flügel
    3
    Rahmen
    4
    Gehäuse
    5
    Gleitschiene
    6
    Gleitarm
    7
    Gleiter
    8
    Piezoaktor
    9
    Betätigungselement
    10
    Bremselement
    11
    Einstellschraube
    12
    Längselement
    13
    Steg
    14
    obere Kammer
    15
    untere Kammer

Claims (8)

  1. Vorrichtung zum Feststellen eines Flügels, insbesondere einer mit einem Antrieb versehenen Tür oder eines Fensters, wobei der Antrieb mit einem Gleitarm verbunden ist, an welchem ein in einer Gleitschiene geführter Gleiter angeordnet ist, und wobei der Gleitarm durch einen elektrisch beaufschlagbaren Piezoaktor aufgrund dessen Formänderung blockierbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Piezoaktor (8) im Gleiter (7) angeordnet ist, und
    dass durch den Piezoaktor (8) mindestens ein Bremselement (10) mit einer Kraft beaufschlagt wird, welche das Bremselement (10) zur Feststellung des Gleiters (7) auf die Wandung der Gleitschiene (5) drückt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet , dass ein Betätigungselement (9) vorgesehen ist, welches die Kraftwirkung durch die Formänderung des Piezoaktors (8) auf das Bremselement (10) überträgt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet , dass das Betätigungselement (9) mindestens eine Schrägfläche aufweist, welche mit einer korrespondierenden Schrägfläche am Bremselement (10) zusammenwirkt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet , dass die Schrägflächen des Betätigungselements (9) und des Bremselements (10) jeweils einen Winkel von 45° zur Bewegungsrichtung des Betätigungselements (9) bilden.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet , dass eine Einstellschraube (11) vorgesehen ist, um den Piezoaktor (8) in Bezug auf das Betätigungselement (9) auszurichten.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet , dass in der Gleitschiene (5) mindestens ein Längselement (12) zur Stromzuführung für das Piezoelement (9) angeordnet ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet , dass in der Gleitschiene (5) mindestens ein Längselement (12) zur Positionsbestimmung des Gleiters (7) und zur Auslösung der Feststellung angeordnet ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet , dass das Bremselement (10) durch ein elastisches Element in Richtung seiner in den Gleiter (7) zurückgeführten Lage beaufschlagt ist.
EP06115837.4A 2005-06-23 2006-06-21 Vorrichtung zum Feststellen eines Flügels Active EP1736629B1 (de)

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EP1736629A3 EP1736629A3 (de) 2012-04-18
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DE102005029624A1 (de) 2007-01-04
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