EP2388423B1 - Antrieb für einen Flügel einer Tür oder eines Fensters - Google Patents

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EP2388423B1
EP2388423B1 EP11166150.0A EP11166150A EP2388423B1 EP 2388423 B1 EP2388423 B1 EP 2388423B1 EP 11166150 A EP11166150 A EP 11166150A EP 2388423 B1 EP2388423 B1 EP 2388423B1
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EP
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hydraulic
drive
hydraulic reservoir
reservoir
hydraulic fluid
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Klaus Gottschalk
Jürgen JUNG
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Geze GmbH
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Geze GmbH
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    • E05Y2900/132—Doors

Definitions

  • the invention relates to a drive for a wing of a door or a window according to claim 1.
  • an electro-hydraulic drive for wings of doors with a cylinder-piston unit whose piston working space is connected on the inlet side to the pressure side of an electrically driven hydraulic pump and the outlet side to a hydraulic reservoir.
  • the piston working chamber accommodates a piston which is drivingly coupled to the vane and acted upon by a closing spring in the closing direction of the vane.
  • a pressure compensation element can be provided which receives volume changes of the hydraulic fluid.
  • a drive for a wing of a window or a door comprising a housing and a spring-loaded piston arranged in the housing.
  • the housing is filled with a hydraulic fluid, which serves to control the piston movement when opening and closing the wing, including overflow and valves are provided.
  • a hydraulic fluid which serves to control the piston movement when opening and closing the wing, including overflow and valves are provided.
  • an enclosed by an elastic envelope gas volume is provided on the lateral surface of which the pressure of the hydraulic fluid acts.
  • a disadvantage is the complex sealing of the elastic enveloping body, which could possibly also be leaking due to aging.
  • the invention has for its object to provide a simple, reliable pressure compensation device for a drive for a wing of a door or a window.
  • Electro-hydraulic drives for the wings of a door or a window can be designed as drives arranged on the door frame or on the wing of the door or of the window, and have a toothed piston, in the teeth of which a pinion of an output shaft meshes.
  • a linkage or guided in a slide sliding arm is arranged, which cooperates with the wing for opening and closing.
  • the piston is acted upon in the filled with the hydraulic fluid housing with a spring.
  • overflow channels and valves for the hydraulic fluid are arranged in the drive, which serve to control the behavior of the drive.
  • the proposed pressure compensation device for compensating temperature-induced volume change of the hydraulic fluid is arranged in the hydraulic reservoir.
  • the hydraulic pump sucks the hydraulic fluid out of the hydraulic reservoir.
  • the longitudinal extent of the hydraulic reservoir is aligned at least approximately horizontally.
  • a flexible intake hose protrudes into the hydraulic reservoir, which at its open end has an at least as heavy a nozzle that this nozzle always comes to rest on the bottom of the hydraulic reservoir.
  • the return of the hydraulic fluid from the receiving space of piston and closing spring into the hydraulic reservoir takes place via one or more hydraulic channels, which open in the middle, with respect to the vertical extension, into the hydraulic reservoir.
  • a gas volume for example air, is provided which, due to its lower density, is located above the opening hydraulic passages relative to the hydraulic fluid. As a result, the gas volume in the hydraulic reservoir is included. Since gases are compressible or expandable, a temperature-induced change in the volume of the hydraulic fluid is compensated.
  • the pressure compensation device acts independently of position, whereby the drive is suitable for alternative mounting methods. This position independence is important in an alternative mounting on the hinge side or the tape opposite side of a door or in the optional mounting on the wing or on the frame of the door, since the drive must also be mounted rotated by 180 °.
  • Fig. 1 is an electro-hydraulically formed drive 1 shown in section.
  • the drive 1 comprises a housing 2 with a displaceably guided in the cylindrical receiving space 5 piston 7, in the toothing of the pinion of an output shaft 8 meshes.
  • a closing spring 6 is arranged axially between an end face of the piston 3 and a right end of the housing 2.
  • the receiving space 5 of the housing 2 is completely filled with hydraulic fluid 9, since the hydraulic system of the drive 1 was vented during filling.
  • 2 hydraulic channels 10 are provided in the housing.
  • the drive 1 is further provided with a hydraulic pump 3 and a motor 4, whereby an automatic operation is possible by using control elements for the recognition of persons.
  • the intake region of the hydraulic pump 3 is located in a hydraulic reservoir 11, which likewise communicates with the receiving chamber 5 via hydraulic channels 10. In the assembled state of the drive 1, the longitudinal extent of the hydraulic reservoir 11 is aligned at least approximately horizontally.
  • a lever arm or a linkage is arranged for opening and closing the wing of the door, which is connected thereto in a conventional manner with the wing.
  • the piston 7 is displaced in the direction of the closing spring 6 by means of the motor 4 driven by the hydraulic pump 3, whereby it is compressed.
  • the energy stored thereby in the closing spring 6 is in turn available again for closing the leaf of the door, for which purpose no operation by the motor 4 and the hydraulic pump 3 is required.
  • a suction element 13 is arranged at the bottom of the hydraulic reservoir 11 for the removal of hydraulic fluid 9.
  • the suction element 13 is arranged at a connection of the hydraulic pump 3 and comprises a hose 14 and a spigot 15.
  • the spout 15 may also be directly articulated, for example by means of a ball joint, connected to the connection of the hydraulic pump 3.
  • a gas volume 12 is provided in the hydraulic reservoir 11.
  • Fig. 2 is one of two possible ways of mounting shown, as required for example for an alternative mounting of the drive 1 on the tape opposite side or the hinge side or even with double-leaf doors.
  • the second possible method of installation is a 180 ° rotated assembly, as in the Fig. 3 is shown.
  • the engine 4 is then opposite to in Fig. 2 shown left arrangement, which is possible through the continuous output shaft 8, which allows a connection possibility for the linkage or the sliding arm for connecting the wing of the door on both sides of the housing 2.
  • the opening into the hydraulic reservoir 11 hydraulic channels 10 are arranged approximately centrally in the hydraulic reservoir 11.
  • the gas volume 12 located above the hydraulic fluid 9 is selected such that it reaches at most as far as the hydraulic channels 10 at the lowest intended operating temperature. This condition is in the Fig. 3 shown.
  • Fig. 2 shows a state in contrast higher temperature, wherein the volume of the hydraulic fluid 9 has increased, which is compensated by compression of the gas volume 12.
  • the suction element 13 is designed so that it always drops with its open end to the bottom of the hydraulic reservoir 11.
  • the suction element is advantageous 13 designed to be flexible, so that at least the nozzle 15 regardless of the position of the drive 1 according to the mounting always in the hydraulic fluid 9 remains, whereby no gas from the gas volume 12 is sucked by the hydraulic pump 3 or passes through the hydraulic channels 10 into the receiving space 5 ,
  • the comparatively heavy nozzle 15, which may be made of metal, for example, is fixed to a flexible hose 14, whereby the nozzle 15, following gravity, comes to rest in the hydraulic fluid 9 at the bottom of the hydraulic reservoir 11 for the removal of hydraulic fluid 9.
  • the ratio of hose 14 and nozzle 15 is not fixed.
  • the nozzle 15 may also be arranged as a short tail on a then slightly longer hose 14.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Antrieb für einen Flügel einer Tür oder eines Fensters nach Anspruch 1.
  • Aus der DE 32 02 966 C2 ist ein elektrohydraulischer Antrieb für Flügel von Türen bekannt, mit einem Zylinder-Kolben-Aggregat, dessen Kolbenarbeitsraum einlassseitig an die Druckseite einer elektrisch angetriebenen Hydraulikpumpe und auslassseitig an ein Hydraulikreservoir angeschlossen ist. Der Kolbenarbeitsraum nimmt einen mit dem Flügel antriebsmäßig gekoppelten und mittels Schließfeder in Schließrichtung des Flügels beaufschlagten Kolben verschiebbar auf. Durch Einschalten der Hydraulikpumpe wird der Kolben gegen die Kraft der Schließfeder vorgeschoben, wodurch der Flügel in Offenstellung gelangt. Im Hydraulikreservoir kann ein Druckausgleichselement vorgesehen sein, das Volumenänderungen der Hydraulikflüssigkeit aufnimmt.
  • Aus der EP 2 075 398 A2 ist ein Antrieb für einen Flügel eines Fensters oder einer Tür bekannt, mit einem Gehäuse und einem in dem Gehäuse angeordneten, federbeaufschlagten Kolben. Das Gehäuse ist mit einer Hydraulikflüssigkeit gefüllt, die zur Steuerung der Kolbenbewegung beim Öffnen und Schließen des Flügels dient, wozu Überströmkanäle und Ventile vorgesehen sind. Zum Ausgleich der Volumenänderung der Hydraulikflüssigkeit, z.B. infolge Wärmeausdehnung, ist ein von einem elastischen Hüllkörper umschlossenes Gasvolumen vorgesehen, auf dessen Mantelfläche der Druck der Hydraulikflüssigkeit wirkt. Nachteilig ist die aufwändige Abdichtung des elastischen Hüllkörpers, der möglicherweise auch durch Alterung undicht werden könnte.
  • Aus der DE 34 11 189 A1 ist ein als Türschließer ausgebildeter Antrieb bekannt, mit einem auf einer Hubkurvenscheibe abgestützten Dämpfungskolben, welcher eine als Speicherzylinder dienende Aushöhlung aufweist, in welcher ein Druckausgleichskolben angeordnet ist, der in Richtung auf die Aushöhlung des Dämpfungskolbens unter Belastung einer Druckfeder steht und eine Druckausgleichseinrichtung für das im Türschließer vorhandene Druckmittel bildet. Bei einem Druckanstieg innerhalb des Türantriebs wird der Druckausgleichskolben gegen die Druckfeder verschoben. Problematisch ist dabei die Abdichtung des Luftvolumens in der Aushöhlung des Dämpfungskolbens durch den Druckausgleichskolben.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache, zuverlässige Druckausgleichseinrichtung für einen Antrieb für einen Flügel einer Tür oder eines Fensters zu schaffen.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung.
  • Elektrohydraulische Antriebe für Flügel einer Tür oder eines Fensters können als am Türrahmen oder auf dem Flügel der Tür bzw. des Fensters angeordnete Antriebe ausgebildet sein, und einen verzahnten Kolben aufweisen, in dessen Verzahnung ein Ritzel einer Abtriebswelle kämmt. An der Abtriebswelle ist dabei in bekannter Weise ein Gestänge oder ein in einer Gleitschiene geführter Gleitarm angeordnet, der mit dem Flügel zum Öffnen und Schließen zusammenwirkt. Der Kolben ist im mit der Hydraulikflüssigkeit gefüllten Gehäuse mit einer Feder beaufschlagt. Weiterhin sind Überströmkanäle und Ventile für die Hydraulikflüssigkeit im Antrieb angeordnet, welche zur Steuerung des Verhaltens des Antriebs dienen.
  • Die vorgeschlagene Druckausgleichseinrichtung zum Ausgleich temperaturbedingter Volumenänderung der Hydraulikflüssigkeit ist im Hydraulikreservoir angeordnet.
  • Aus dem Hydraulikreservoir heraus saugt die Hydraulikpumpe die Hydraulikflüssigkeit an. In montiertem Zustand des Antriebs ist die Längserstreckung des Hydraulikreservoirs zumindest annähernd waagrecht ausgerichtet. Zum Ansaugen der Hydraulikflüssigkeit ragt in das Hydraulikreservoir ein flexibler Ansaugschlauch hinein, der an seinem offenen Ende einen zumindest so schweren Stutzen aufweist, dass dieser Stutzen stets am Grund des Hydraulikreservoirs zu liegen kommt. Die Rückführung der Hydraulikflüssigkeit aus dem Aufnahmeraum von Kolben und Schließfeder in das Hydraulikreservoir hinein erfolgt über einen oder mehrere Hydraulikkanäle, die mittig, in Bezug auf die vertikale Erstreckung, in das Hydraulikreservoir münden. Im Hydraulikreservoir ist ein Gasvolumen, beispielsweise Luft, vorgesehen, das sich, aufgrund seiner geringeren Dichte, gegenüber der Hydraulikflüssigkeit oberhalb der einmündenden Hydraulikkanäle befindet. Dadurch ist das Gasvolumen im Hydraulikreservoir eingeschlossen. Da Gase kompressibel bzw. expandierbar sind, wird eine temperaturbedingte Änderung des Volumens der Hydraulikflüssigkeit kompensiert.
  • Die Druckausgleichseinrichtung wirkt lageunabhängig, wodurch der Antrieb für alternative Montageweisen geeignet ist. Diese Lageunabhängigkeit ist bei einer alternativen Montage auf der Bandseite bzw. der Bandgegenseite einer Tür oder bei der wahlweisen Montage auf dem Flügel oder auf dem Rahmen der Tür wichtig, da der Antrieb dabei auch um 180° gedreht anbaubar sein muss.
  • Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel in der Zeichnung anhand der Figuren näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
    • Fig. 1
    einen waagrechten Längsschnitt durch einen elektrohydraulischen Antrieb;
    Fig. 2
    einen Längsschnitt durch das Hydraulikreservoir in einer ersten Montageweise des Antriebs;
    Fig. 3
    einen Längsschnitt durch das Hydraulikreservoir in einer zweiten Montageweise des Antriebs.
  • In Fig. 1 ist ein elektrohydraulisch ausgebildeter Antrieb 1 im Schnitt dargestellt. Der Antrieb 1 umfasst ein Gehäuse 2 mit einem im zylindrischen Aufnahmeraum 5 verschiebbar geführten Kolben 7, in dessen Verzahnung das Ritzel einer Abtriebswelle 8 kämmt. Eine Schließfeder 6 ist axial zwischen einer Stirnfläche des Kolbens 3 und einem rechten Ende des Gehäuses 2 angeordnet.
  • Der Aufnahmeraum 5 des Gehäuses 2 ist vollständig mit Hydraulikflüssigkeit 9 gefüllt, da das Hydrauliksystem des Antriebs 1 während des Befüllens entlüftet wurde.
  • Durch das Entlüften wird ein durch ein im Aufnahmeraum 5 des Gehäuses 2 ansonsten vorhandenes Luftpolster bedingtes, für den Bediener nachteiliges "Durchfallen" des Flügels der Tür verhindert. D.h. nachteilig wäre dann am Flügel durch das komprimierbare Luftpolster zunächst kein oder nur ein sehr geringer Widerstand spürbar, bis das Luftpolster so weit komprimiert ist, dass die Hydraulik des Antriebs wirksam wird. Durch das fehlende Luftpolster bei vollständiger Befüllung mit Hydraulikflüssigkeit, erfolgt jedoch bei einer Temperaturerhöhung nachteilig ein Druckanstieg im Gehäuse 2 des Antriebs 1.
  • Damit der Kolben 3 seine Verschiebebewegung im Gehäuse 2 unter Dämpfung durch die Hydraulikflüssigkeit 9 ausführen kann, sind im Gehäuse 2 Hydraulikkanäle 10 vorgesehen. Es können auch weitere Hydraulikkanäle 10 vorgesehen sein, in denen Ventile zur Steuerung des Verhaltens des Antriebs 1 angeordnet sein können. Der Antrieb 1 ist weiterhin mit einer Hydraulikpumpe 3 und einem Motor 4 versehen, wodurch unter Verwendung von Ansteuerelementen zur Personenerkennung ein automatischer Betrieb möglich ist. Der Ansaugbereich der Hydraulikpumpe 3 befindet sich in einem Hydraulikreservoir 11, das ebenfalls über Hydraulikkanäle 10 mit dem Aufnahmeraum 5 in Verbindung steht. In montiertem Zustand des Antriebs 1 ist die Längserstreckung des Hydraulikreservoirs 11 zumindest annähernd waagrecht ausgerichtet.
  • An der Abtriebswelle 8 des Antriebs 1 ist zum Öffnen und Schließen des Flügels der Tür ein Hebelarm bzw. ein Gestänge angeordnet, das dazu in an sich bekannter Weise mit dem Flügel verbunden ist.
  • Zum Öffnen der Tür wird durch die mittels des Motors 4 angetriebene Hydraulikpumpe 3 der Kolben 7 in Richtung auf die Schließfeder 6 verschoben, wodurch diese komprimiert wird. Die dadurch in der Schließfeder 6 gespeicherte Energie steht umgekehrt zum Schließen des Flügels der Tür wieder zur Verfügung, wozu kein Betrieb durch den Motor 4 und die Hydraulikpumpe 3 erforderlich ist.
  • In Fig. 2 ist das Hydraulikreservoir 11 im Längsschnitt dargestellt. Im Hydraulikreservoir 11 ist ein Ansaugelement 13 am Grund des Hydraulikreservoirs 11 zur Entnahme von Hydraulikflüssigkeit 9 angeordnet. Das Ansaugelement 13 ist an einem Anschluss der Hydraulikpumpe 3 angeordnet und umfasst einen Schlauch 14 und einen Stutzen 15. Alternativ kann der Stutzen 15 auch direkt gelenkig, beispielsweise mittels eines Kugelgelenks, am Anschluss der Hydraulikpumpe 3 angeschlossen sein. Zur Kompensation des Druckanstiegs ist in dem Hydraulikreservoir 11 ein Gasvolumen 12 vorgesehen.
  • In der Fig. 2 ist eine von zwei möglichen Montageweisen gezeigt, wie diese beispielsweise für eine alternative Montage des Antriebs 1 auf der Bandgegenseite bzw. der Bandseite oder auch bei zweiflügeligen Türen erforderlich ist. Die zweite mögliche Montageweise ist eine um 180° gedrehte Montage, wie diese in der Fig. 3 dargestellt ist. Der Motor 4 befindet sich dann gegenüber der in Fig. 2 gezeigten Anordnung links, was durch die durchgehende Abtriebswelle 8, die eine Anschlussmöglichkeit für das Gestänge bzw. den Gleitarm zur Anbindung des Flügels der Tür beiderseits des Gehäuses 2 erlaubt, möglich ist.
  • Die in das Hydraulikreservoir 11 einmündenden Hydraulikkanäle 10 sind in etwa mittig im Hydraulikreservoir 11 angeordnet. Das sich oberhalb der Hydraulikflüssigkeit 9 befindende Gasvolumen 12 ist so gewählt, dass es bei niedrigster vorgesehener Betriebstemperatur maximal bis an die Hydraulikkanäle 10 heranreicht. Dieser Zustand ist in der Fig. 3 gezeigt. Fig. 2 zeigt einen Zustand, bei demgegenüber höherer Temperatur, wobei das Volumen der Hydraulikflüssigkeit 9 zugenommen hat, was durch Kompression des Gasvolumens 12 kompensiert ist.
  • Das Ansaugelement 13 ist so ausgebildet, dass es mit seinem offenen Ende stets auf den Grund des Hydraulikreservoirs 11 absinkt. Vorteilhaft ist das Ansaugelement 13 dazu flexibel ausgebildet, sodass zumindest dessen Stutzen 15 unabhängig von der Lage des Antriebs 1 entsprechend der Montageweise immer in der Hydraulikflüssigkeit 9 verbleibt, wodurch kein Gas aus dem Gasvolumen 12 durch die Hydraulikpumpe 3 angesaugt wird oder über die Hydraulikkanäle 10 in den Aufnahmeraum 5 gelangt. Dazu ist der vergleichsweise schwere Stutzen 15, der beispielsweise aus Metall sein kann, an einem flexiblen Schlauch 14 festgelegt, wodurch der Stutzen 15, der Schwerkraft folgend, in der Hydraulikflüssigkeit 9 auf dem Grund des Hydraulikreservoirs 11 zur Entnahme von Hydraulikflüssigkeit 9 zu liegen kommt.
  • Das Verhältnis von Schlauch 14 und Stutzen 15 ist dabei nicht festgelegt. Der Stutzen 15 kann auch als kurzes Endstück an einem dann etwas längeren Schlauch 14 angeordnet sein.
    • Liste der Referenzzeichen
    • 1
    Antrieb
    2
    Gehäuse
    3
    Hydraulikpumpe
    4
    Motor
    5
    Aufnahmeraum
    6
    Schließfeder
    7
    Kolben
    8
    Abtriebswelle
    9
    Hydraulikflüssigkeit
    10
    Hydraulikkanal
    11
    Hydraulikreservoir
    12
    Gasvolumen
    13
    Ansaugelement
    14
    Schlauch
    15
    Stutzen

Claims (6)

  1. Antrieb (1) für einen Flügel eines Fensters oder einer Tür, mit einem Gehäuse (2) und einem in dem Gehäuse (2) in einem Aufnahmeraum (5) angeordneten, mit einer Schließfeder (6) beaufschlagten Kolben (7), der mit einer Abtriebswelle (8) zum Öffnen und/oder Schließen des Flügels zusammenwirkt, wobei in dem mit einer Hydraulikflüssigkeit (9) gefüllten Gehäuse (2) des Antriebs (1) eine Druckausgleichseinrichtung angeordnet ist,
    wobei die Druckausgleichseinrichtung in einem Hydraulikreservoir (11) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hydraulikreservoir (11) in Bezug auf die vertikale Erstreckung des Hydraullkreservoirs (11) wenigstens ein mittig angeordneter Hydraulikkanal (10), durch den die Rückführung der Hydraulikflüssigkeit (9) aus dem Aufnahmeraum (5) in das Hydraulikreservoir (11) hinein erfolgt, von Hydraulikflüssigkeit (9) überdeckt ist, wodurch im Hydraulikresevoir ein Gasvolumen (12) abgeschlossen ist, und wobei ein Ansaugelement (13) am Grund des Hydraulikreservoirs (11) zur Entnahme von Hydraulikflüssigkeit (9) durch eine Hydraulikpumpe (3) angeordnet ist.
  2. Antrieb nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Ansaugelement (13) zumindest teilweise flexibel ausgebildet ist.
  3. Antrieb nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Ansaugelement (13) einen Schlauch (14) und einem Stutzen (15) umfasst.
  4. Antrieb nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen (15) des Ansaugelements (13) gelenkig im Hydraulikreservoir (11) angeordnet ist.
  5. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Ansaugelement (13) mit seinem offenen Ende in der Hydraulikflüssigkeit (9) aufgrund der Schwerkraft auf den Grund des Hydraulikreservoirs (11) absinkt.
  6. Antrieb nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Gasvolumen (12) bei einer niedrigsten vorgesehenen Betriebstemperatur des Antriebs (1) maximal gerade bis an die in das Hydraulikreservoir (11) einmündenden Hydraulikkanäle (10) heranreicht.
EP11166150.0A 2010-05-17 2011-05-16 Antrieb für einen Flügel einer Tür oder eines Fensters Active EP2388423B1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL11166150T PL2388423T3 (pl) 2010-05-17 2011-05-16 Napęd skrzydła drzwi albo okna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010029026.2A DE102010029026B4 (de) 2010-05-17 2010-05-17 Antrieb für einen Flügel einer Tür oder eines Fensters

Publications (3)

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