EP3477032A1

EP3477032A1 - Drehantrieb für einen schwenkbaren türflügel

Info

Publication number: EP3477032A1
Application number: EP18202361.4A
Authority: EP
Inventors: Abdullah KÜREK
Original assignee: Bodo Bode Dogrusan Otomotiv Yan San Ve Tic AS
Current assignee: Bodo Bode Dogrusan Otomotiv Yan San Ve Tic AS
Priority date: 2017-10-24
Filing date: 2018-10-24
Publication date: 2019-05-01

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Drehantrieb für einen schwenkbaren Türflügel mit einer Spindel (1) zum Koppeln mit dem Türflügel, welche Spindel (1) ein Außengewinde (2) aufweist, mit einem Kolben (4) aufweisend eine in Abtriebsrichtung (7) weisende Öffnung (6) zur Aufnahme der Spindel (1) und aufweisend ein Innengewinde (3) in der Öffnung (6) zum Gewindeeingriff mit dem Außengewinde (2), mit einem Zylinder (5) zur drehfesten und entlang einer Längsachse (8) des Zylinders (5) verschiebbaren Aufnahme des Kolbens (4) und mit einer Leitungsanordnung (9) zum Beaufschlagen des Kolbens (4) mit Druckluft. Der Drehantrieb ist dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (6) eine Sackbohrung ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehantrieb für einen schwenkbaren Türflügel mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Solche Drehantriebe kommen insbesondere bei Türflügeln von Fahrzeugen wie etwa Omnibussen zum Einsatz und dienen häufig auch dazu, nicht nur eine Schwenkbewegung des Türflügels hervorzurufen, sondern nach Abschluss der Schwenkbewegung den Türflügel auch z. B. zwecks Verriegelung anzuheben. Folglich soll dann bei dem Drehantrieb nach Abschluss der Drehbewegung auch eine lineare Bewegung abtriebsseitig erfolgen.
Ein solcher Drehantrieb ist beispielsweise aus der EP 2 041 387 B1 bekannt, von welcher die vorliegende Erfindung als nächstkommend ausgeht. Bei diesem Drehantrieb wird ein drehfest in einem Zylinder angeordneter Kolben mit Druckluft beaufschlagt, wobei seine Bewegung im Kolben zur Drehung einer Spindel führt, welche durch den Kolben geführt ist und in ein Innengewinde des Kolbens eingreift. Zur Verringerung der Reibung sind Rollen zwischen den Gewindegängen der Spindel und des Kolbens vorgesehen. Wenn der Kolben das Gewindeende der Spindel erreicht hat, führt eine weitere Bewegung des Kolbens zum Mitnehmen der Spindel.
Nachteilig an diesem Drehantrieb ist einerseits, dass das zuverlässige Abdichten der durch den Kolben geführten Spindel eine genaue Tolerierung erfordert und daher sowohl aufwändig als auch verschleißanfällig ist. Hinzu kommt, dass das Mitnehmen der Spindel durch Anschlag am Ende des Gewindes ebenfalls ungünstig ist, da somit die Kraftübertragung durch vergleichsweise kleine Strukturen erfolgt. Dies wiederum birgt das Risiko von Beschädigungen durch Überbelastung.
Ausgehend hiervon besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Drehantrieb für einen schwenkbaren Türflügel bereitzustellen, welcher weniger aufwändig in seinem Aufbau ist, einen geringeren Verschleiß aufweist und weniger anfällig für Beschädigungen durch Überlast ist.
Bezogen auf einen Drehantrieb für einen schwenkbaren Türflügel mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
Wesentlich für die Erfindung ist die Erkenntnis, dass ein Durchführen der Spindel über die gesamte Länge des Zylinders nicht erforderlich ist. Vielmehr ist es ausreichend, die Spindel in einer nicht durchgehenden Öffnung im Kolben - also einer Sackbohrung - aufzunehmen. Das ermöglicht es nicht nur, auf die aufwändige Abdichtung der Spindel am Gewindegang zu verzichten, sondern erlaubt zusätzlich die Mitnahme der Spindel durch ein großflächiges Aufliegen am Längsende der Spindel, ohne dass eine Beanspruchung am Gewindegang erforderlich wäre.
Der vorschlagsgemäße Drehantrieb ist für einen schwenkbaren Türflügel und weist eine Spindel zum Koppeln mit dem Türflügel auf, welche Spindel ein Außengewinde aufweist. Der vorschlagsgemäße Drehantrieb weist ebenso einen Kolben auf, welcher wiederum eine in Abtriebsrichtung weisende Öffnung zur Aufnahme der Spindel und ein Innengewinde in der Öffnung zum Gewindeeingriff mit dem Außengewinde aufweist. Ferner weist der vorschlagsgemäße Drehantrieb einen Zylinder zur drehfesten und entlang einer Längsachse des Zylinders verschiebbaren Aufnahme des Kolbens und eine Leitungsanordnung zum Beaufschlagen des Kolbens mit Druckluft auf. Der vorschlagsgemäße Drehantrieb ist dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung eine Sackbohrung ist. Anders ausgedrückt ist die Öffnung nicht durchgehend. Die Öffnung weist also einen geschlossenen Öffnungsgrund auf. Grundsätzlich ist die Abtriebsrichtung eine beliebige Richtung entlang der Längsachse, wobei es sich vorzugsweise um diejenige Richtung handelt, in welche der Drehantrieb zusätzlich zu der Drehbewegung eine Linearbewegung bereitstellen soll.
Grundsätzlich kann die drehfeste Anordnung des Kolbens in dem Zylinder auf beliebige Art und Weise hergestellt werden. Eine bevorzugte Ausführungsform des Drehantriebs ist jedoch dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb eine entlang der Längsachse verlaufende und in dem Zylinder angeordnete Schiene zur Linearführung des Kolbens und der Kolben eine Durchführung zur Aufnahme der Schiene aufweist. Besonders bevorzugt weist der Kolben zur Aufnahme der Schiene mindestens zwei Lagerbuchsen innerhalb der Durchführung auf. Allgemein kann auch eine Vielzahl an Schienen und eine entsprechende Vielzahl an Durchführungen vorgesehen sein. Hier ist es weiter bevorzugt, dass der Kolben eine Schienendichtung an der Durchführung zum Abdichten zwischen Schiene und Durchführung aufweist. Da für die Linearführung durch die Schiene kein Gewinde erforderlich ist, stellt eine solche Schienendichtung geringere Anforderungen als eine Dichtung an einem Gewinde. Weiter ist es bevorzugt, dass die Schiene beidseitig an dem Zylinder befestigt ist. Der Ausdruck "beidseitig" bedeutet hier an beiden Enden des Zylinders entlang der Längsachse.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Drehantriebs ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Verschiebung des Kolbens in Abtriebsrichtung bis zu einem Anschlag der Spindel an einer Grundbegrenzung der Öffnung die Spindel durch den Gewindeeingriff drehend antreibt. Bei dieser Grundbegrenzung handelt es sich also um das geschlossene Ende der Öffnung. Bis zum Anschlag an der Grundbegrenzung resultiert folglich die Verschiebung des Kolbens zumindest teilweise und vorzugsweise vollständig in einer Drehbewegung der Spindel. Bevorzugt ist weiter, dass eine Verschiebung des Kolbens in Abtriebsrichtung mit an der Grundbegrenzung der Öffnung anliegender Spindel die Spindel in Abtriebsrichtung mitnimmt. Vorzugsweise bleibt die Spindel bei dieser Mitnahme in Abtriebsrichtung drehfest, also ohne Drehbewegung. Ab dem Anschlag der Spindel an der Grundbegrenzung resultiert also die Verschiebung des Kolbens in einer entsprechenden Verschiebung der Spindel.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Drehantriebs ist dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder an einem Zylinderende in Abtriebsrichtung einen Deckelabschluss mit einer Spindelbohrung aufweist, durch welche Spindelbohrung die Spindel geführt ist. Hier ist es weiter bevorzugt, dass die Spindel dreh- und verschiebbar durch die Spindelbohrung geführt ist. Zu diesem Zweck kann es sein, dass ein durch die Spindelbohrung geführter Durchführabschnitt der Spindel und die Spindelbohrung jeweils einen insbesondere durchgehend im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Drehantriebs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel einen Wellenbund zur Begrenzung einer Verschiebung der Spindel entlang der Längsachse durch Anschlag an den Deckelabschluss aufweist. Bei diesem Wellenbund handelt es sich vorzugsweise um eine scheibenartige Querschnittsvergrößerung auf einer bestimmten Länge auf der Spindel. Insbesondere kann dieser Wellenbund einstückig mit der Spindel ausgebildet sein. Weiter ist es bevorzugt, dass der Wellenbund zur Begrenzung der Verschiebung entgegen der Abtriebsrichtung außerhalb des Zylinders angeordnet ist. Jedoch ist auch bei einem Anschlag des Wellenbunds eine Verschiebung des Kolbens entgegen der Abtriebsrichtung möglich. So kann es sein, dass bei einem Anschlagen des Wellenbunds an dem Deckelabschluss der Kolben entgegen der Abtriebsrichtung weiter verschiebbar ist, wobei ein weiteres Verschieben des Kolbens die Spindel durch den Gewindeeingriff drehend antreibt. Der Kolben nimmt die Spindel dann nicht mit, sondern treibt sie für eine Drehbewegung durch den Gewindeeingriff an.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Drehantriebs ist vorgesehen, dass der Zylinder mindestens eine Dichtvorrichtung zum Abdichten zwischen Spindel und Spindelbohrung aufweist und dass die Dichtvorrichtung eine insbesondere an dem Deckelabschluss befestigte Hülse zur Aufnahme der Spindel aufweist. Bevorzugt ist, dass die Hülse einen durchgehend im Wesentlichen kreisförmigen Innenquerschnitt aufweist. In diesem Bereich der Spindel weist sie kein Außengewinde auf, weswegen eine Abdichtung mit einem solchen Innenquerschnitt wirksam möglich ist. Bevorzugt ist, dass eine Ausdehnung der Hülse entlang der Längsachse kleiner als eine Ausdehnung der Spindelbohrung entlang der Längsachse ist. Auf diese Weise ist es nicht erforderlich, die Hülse vollständig durch die Spindelbohrung zu führen.
Grundsätzlich bestehen weite Gestaltungsspielräume bezüglich des Gewindeeingriffs zwischen Spindel und Kolben. Eine bevorzugte Ausführungsform des Drehantriebs ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Flankenbreite des Außengewindes kleiner als eine Gewindegangbreite des Innengewindes ist, sodass bei einer Verschiebung des Kolbens Außenflanken des Außengewindes nur auf einer Seite Innenflanken des Innengewindes berühren. Dies erlaubt nicht nur eine großzügigere Tolerierung, sondern verringert auch die entstehende Reibung und verringert das Risiko eines Verklemmens zwischen Kolben und Spindel. Wie bevorzugt ergibt sich hieraus, dass bei einer Richtungsumkehr bei der Verschiebung des Kolbens der Kolben sich über eine Freientfernung bewegt, bevor eine Außenflanke des Außengewindes wieder mit einer Innenflanke des Innengewindes in Eingriff kommt. Grundsätzlich kann auch die Druckluft zur Beaufschlagung des Kolbens auf beliebige Art und Weise eingebracht werden. Eine diesbezüglich bevorzugte Ausführungsform des Drehantriebs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsanordnung eine erste und eine zweite abtriebsseitige Druckluftleitung aufweist, durch welche Druckluft einem abtriebsseitigen Hohlraum im Zylinder neben dem Kolben zugeführt und von dort abgeführt werden kann und dass die erste und die zweite abtriebsseitige Druckluftleitung entlang der Längsachse zueinander versetzt in den abtriebsseitigen Hohlraum münden. Insbesondere bezüglich der Abfuhr von Druckluft bietet das die Möglichkeit, ab einem bestimmten Punkt der Verschiebung des Kolbens im Zylinder eine der beiden abtriebsseitigen Druckluftleitung abzudecken, sodass die Abfuhr nur noch über die jeweils andere Druckluftleitung erfolgen kann. Dies führt zu einem Abbremseffekt bei der Bewegung des Kolbens im Zylinder und damit zu einem sogenannten "soft close", also einem weichen Bewegungsabschluss. Vorzugsweise ist der abtriebsseitige Hohlraum im Zylinder zwischen dem Kolben und dem Deckelabschluss gebildet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Drehzylinders ist vorgesehen, dass bei einer Verschiebung des Kolbens in Abtriebsrichtung zuerst eine Mündung der ersten abtriebsseitigen Druckluftleitung und erst nach einer weiteren Verschiebung eine Mündung der zweiten abtriebsseitigen Druckluftleitung von dem Kolben abgedeckt wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Drehantriebs ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite abtriebsseitige Druckluftleitung innerhalb des Zylinders zu einer abtriebsseitigen Deckelaußenleitung zusammengeführt wird, welche in eine Deckelaußenöffnung des Zylinders mündet. Vorzugsweise entspricht die Querschnittsfläche der Deckelaußenleitung mindestens der Summe der jeweiligen Querschnittsflächen der ersten und der zweiten abtriebsseitigen Deckelaußenleitung. Auf diese Weise ist lediglich eine einzelne Leitung außerhalb des Zylinders für die Versorgung beider abtriebsseitiger Druckluftleitungen erforderlich. Bevorzugt ist es, dass dieses Zusammenführen innerhalb des Deckelabschlusses erfolgt. Bevorzugt ist ebenso, dass die Deckelaußenöffnung in dem Deckelabschluss angeordnet und/oder von dem Deckelabschluss umfasst ist.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Drehantriebs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Deckelaußenöffnung im Wesentlichen quer zur Längsachse ausgerichtet ist. Auf diese Weise kann die äußere Druckluftzufuhr auf eine Art und Weise platziert werden, welche den erforderlichen Bauraum entlang der kritischen Längsachse nicht vergrößert. Weiter ist es bevorzugt, dass die Deckelaußenleitung eine im Wesentlichen quer zur Längsachse verlaufende Deckelaußenbohrung aufweist. Dies erlaubt eine sehr einfache Herstellung der Deckelaußenleitung. In diesem Zusammenhang kann es weiter sein, dass die erste und die zweite abtriebsseitige Druckluftleitung eine jeweilige im Wesentlichen senkrecht zur Deckelaußenbohrung verlaufende Druckluftbohrung aufweisen, welche die Deckelaußenbohrung kreuzen. Hier ist es bevorzugt, dass die erste und die zweite abtriebsseitige Druckluftleitung die Deckelaußenbohrung beabstandet zueinander kreuzen.
Grundsätzlich können die erste und die zweite abtriebsseitige Druckluftleitung in beliebiger Anordnung in den abtriebsseitigen Hohlraum münden. Gemäß einer diesbezüglich bevorzugten Ausführungsform des Drehantriebs ist vorgesehen, dass die erste abtriebsseitige Druckluftleitung im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse in den abtriebsseitigen Hohlraum mündet. Dadurch wird es erleichtert, dass sie beabstandet zu dem Deckelabschluss in den abtriebsseitigen Hohlraum mündet. Weiter kann es sein, dass die zweite abtriebsseitige Druckluftleitung durch den Deckelabschluss und vorzugsweise im Wesentlichen entlang der Längsachse in den abtriebsseitigen Hohlraum mündet. Für die zweite abtriebsseitige Druckluftleitung wiederum kann es vorteilhaft sein, sie durch den Deckelabschluss in den Hohlraum münden zu lassen, da auf diese Weise das Erreichen der Endstellung des Kolbens in Abtriebsrichtung in dem Zylinder gewährleistet werden kann.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Drehantriebs ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste abtriebsseitige Druckluftleitung einen sich im Wesentlichen entlang der Längsachse erstreckenden Längsabschnitt und einen sich an den Längsabschnitt anschließenden und sich im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse erstreckenden Querabschnitt aufweist. Hier ist es weiter bevorzugt, dass der Längsabschnitt und der Querabschnitt zumindest teilweise durch die Schiene geführt sind. Auf diese Weise kann die an sich für die drehfeste Anordnung des Kolbens vorgesehene Schiene auch für eine Durchführung einer abtriebsseitigen Druckluftleitung verwendet werden, was wiederum eine kompakte Ausgestaltung des Zylinders ermöglicht.
Auch die antriebsseitige Druckluftbeaufschlagung kann grundsätzlich auf beliebige Art und Weise erfolgen. Eine diesbezüglich bevorzugte Ausführungsform des Drehantriebs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsanordnung eine antriebsseitige Druckluftleitung aufweist, durch welche Druckluft einem antriebsseitigen Hohlraum im Zylinder neben dem Kolben zugeführt und von dort abgeführt werden kann, dass der Zylinder an einem Zylinderende entgegen der Abtriebsrichtung einen Sockelabschluss aufweist und dass die antriebsseitige Druckluftleitung durch den Sockelabschluss geführt ist. Weiter ist es bevorzugt, dass die antriebsseitige Druckluftleitung in eine im Wesentlichen quer zur Längsachse ausgerichtete Sockelaußenöffnung mündet und insbesondere, dass die antriebsseitige Druckluftleitung als Bohrung ausgeführt ist, welche von der Sockelaußenöffnung in den antriebsseitigen Hohlraum verläuft. Dies ist ebenfalls eine Maßnahme zur möglichst kompakten Ausführung des Zylinders.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Drehantriebs ist vorgesehen, dass der Sockelabschluss eine Mulde aufweist und dass der Kolben eine Erhebung auf einer Grundfläche aufweist, welche Erhebung bei einem Anschlag des Kolbens entgegen der Abtriebsrichtung von der Mulde aufgenommen wird. Hier kann es weiter sein, dass die antriebsseitige Druckluftleitung in die Mulde mündet, sodass die antriebsseitige Druckluftleitung durch die Erhebung bei einem Anschlag des Kolbens entgegen der Abtriebsrichtung abgedeckt wird. Dies hat den Vorteil, dass im Wesentlichen erst in der Endstellung des Kolbens eine Abdeckung der Druckluftleitung erfolgt und gleichzeitig die Druckluftleitung quer zur Längsachse verlaufen kann.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Drehantriebs ist dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb eine Feder zum Vorspannen der Spindel, vorzugsweise entgegen der Abtriebsrichtung, aufweist. Insbesondere kann die Feder zwischen dem Außengewinde der Spindel und dem Deckelabschluss angeordnet sein. Die Feder wird bevorzugt dann gestaucht, wenn die Verschiebung des Kolbens in Abtriebsrichtung mit an der Grundbegrenzung der Öffnung anliegender Spindel die Spindel in Abtriebsrichtung mitnimmt. Dies hat den Vorteil, dass mit zunehmendem Widerstand der Feder während der Stauchung die Bewegung des Kolbens in Abtriebsrichtung abgebremst und ein zu schnelles oder ruckartiges Erreichen der Endstellung verhindert wird. Ferner kann diese Vorspannung verhindern, dass etwa durch eine zu große Reibung zwischen dem Außengewinde der Spindel und dem Innengewinde des Kolbens die Spindel durch den Kolben in Abtriebsrichtung bewegt wird, noch bevor die Spindel an der Grundbegrenzung der Öffnung anliegt.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Drehantriebs weist der Deckelabschluss eine im Wesentlichen ringförmige Ausnehmung auf, in welche die Feder aufgenommen ist. Dies hat den Vorteil, dass der zur Anordnung einer Feder in dem Zylinder benötigte Bauraum reduziert werden kann gegenüber einem Deckelabschluss ohne ringförmige Ausnehmung, bei welchem die Feder weiter in den Zylinder hineinragen würde.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Drehantriebs weist der Drehantrieb einen mit der Spindel gekoppelten Mitnehmer auf, welcher in Eingriff mit der Feder steht. Vorzugsweise ist der Mitnehmer abtriebsseitig - also in Abtriebsrichtung - zum Außengewinde angeordnet. Dies ermöglicht eine einfache Art der Bereitstellung einer Auflagefläche für die Feder zum Ausüben einer Vorspannung auf die Spindel entgegen der Abtriebsrichtung.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Drehantriebs weist der Kolben einen mindestens zweiteiligen Aufbau auf, sodass der Kolben einen Grundkörper und einen Rohrabschnitt aufweist, der die Öffnung und das Innengewinde ausformt und in radialer Richtung von dem Grundkörper umgeben ist. Dabei können der Grundkörper und der Rohrabschnitt aus einem jeweils unterschiedlichen Material bestehen. Bevorzugt ist, dass der Rohrabschnitt und/oder der Grundkörper im Wesentlichen aus Aluminium besteht. Ebenso kann es sein, dass der Rohrabschnitt und/oder der Grundkörper im Wesentlichen aus einem jeweiligen Kunststoffmaterial bestehen. Durch eine spezielle Materialwahl dieser beiden Teile kann eine Reduzierung des Gewichts bei gleichzeitiger Verbesserung des Verschleißverhaltens insbesondere für das Innengewinde erreicht werden. Zusätzlich kann durch den zweiteiligen Aufbau ein Austausch des Rohrabschnitts bzw. des Grundkörpers des Kolbens unabhängig vom jeweils anderen Bauteil erfolgen, was die Wartungskosten reduziert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Drehantriebs weist der Kolben mindestens ein Dichtungselement auf, welches zwischen mit dem Zylinder in Eingriff steht und den abtriebsseitigen Hohlraum gegenüber dem antriebsseitigen Hohlraum abdichtet. Besonders bevorzugt weist der Kolben mindestens zwei, auf der Mantelfläche des Kolbens entlang der Längsachse gegenüberliegende Dichtungselemente auf. Dabei kann das Dichtungselement grundsätzlich aus einem beliebigen Material bestehen. Bevorzugt besteht das Dichtungselement im Wesentlichen aus einem Kunststoff- oder besonders bevorzugt im Wesentlichen aus einem Filzmaterial.
Weitere bevorzugte Merkmale, Ausgestaltungen und Vorteile ergeben sich aus der lediglich Ausführungsbeispiele beschreibenden Figurenbeschreibung. In der Darstellung zeigt

Fig. 1: eine seitliche Schnittansicht eines vorschlagsgemäßen Drehantriebs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2: eine weitere seitliche Schnittansicht des Drehantriebs der Fig. 1 und
Fig. 3: eine seitliche Schnittansicht eines vorschlagsgemäßen Drehantriebs gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Fig. 4: eine seitliche Schnittansicht eines vorschlagsgemäßen Drehantriebs gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.

Der in den Fig. 1, 2, 3 und Fig. 4 jeweils dargestellte Drehantrieb dient dazu einen - hier nicht gezeigten - schwenkbaren Türflügel eines - hier ebenfalls nicht gezeigten - Fahrzeugs des öffentlichen Personenverkehrs anzutreiben. Dies erfolgt mittels der Spindel 1, welche mit diesem Türflügel auf ebenfalls nicht dargestellte Art und Weise gekoppelt ist. Zum Schwenken des Türflügels erfolgt ein Drehen der Spindel 1. Nach Abschluss der Drehbewegung erfolgt bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Fig. 3 eine Linearbewegung der Spindel 1. Die nachstehenden Feststellungen gelten grundsätzlich und soweit nicht anders erklärt für beide hier dargestellte Ausführungsbeispiele.
Zum Bewirken dieses Bewegungsablaufs greift das Außengewinde 2 der Spindel 1 in das Innengewinde 3 eines Kolbens 4 ein, welcher Kolben 4 wiederum drehfest und entlang einer Längsachse 8 verschiebbar in einem Zylinder 5 angeordnet ist. Der Kolben 4 ist zweiteilig aufgebaut und weist einen Grundkörper 39 sowie einen Rohrkörper 40 auf, welcher Rohrkörper 40 in radialer Richtung von dem Grundkörper 39 umgeben ist. Die Spindel 1 ist in einer in dem Rohrkörper 40 gebildeten Öffnung 6 des Kolbens 4 aufgenommen, welche ein von dem Rohrkörper 40 ausgeformtes Innengewinde 3 des Kolbens 4 aufweist und bei welcher es sich um eine Sackbohrung handelt. Anders ausgedrückt endet die Öffnung 6 in dem Kolben 4 und durchdringt ihn nicht. Die Öffnung 6 weist ferner in die Abtriebsrichtung 7, welche entlang der Längsachse 8 des Zylinders 5 verläuft und bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Fig. 3 derjenigen Richtung entspricht, in die die bereits erwähnte lineare Bewegung der Spindel 1 nach Abschluss der Drehbewegung der Spindel 1 entlang der Längsachse 8 erfolgt. In dem Zylinder 5 sind ferner Schienen 10a, b zur Linearführung des Kolbens 4 angeordnet, welche in jeweiligen Durchführungen 11a, b im Kolben 4 aufgenommen sind. An den Durchführungen 11a, b sind jeweilige Schienendichtungen 12a, b des Kolbens 4 vorgesehen.
Die Verschiebung des Kolbens 4 erfolgt durch eine Beaufschlagung mit Druckluft über eine Leitungsanordnung 9, welche untenstehend noch ausführlicher beschrieben wird. In der Fig. 1 ist der Kolben 4 in seiner Endposition entgegen der Abtriebsrichtung 7 dargestellt. Bei entsprechender Druckluftbeaufschlagung, welche untenstehend noch genauer beschrieben wird, wird der Kolben 4 in Abtriebsrichtung 7 verschoben. Regelmäßig ist die Spindel 1 mit einer Last entgegen der Abtriebsrichtung 7 beaufschlagt, sodass diese Verschiebung die Spindel 1 in eine Drehbewegung überführt aber bezogen auf die Längsachse 8 in der Position gemäß der Fig. 1 belässt. Erst wenn eine Grundbegrenzung 13 der Öffnung 6 an die Spindel 1 bzw. an eine Stirnfläche 14 der Spindel 1 anschlägt resultiert bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Fig. 3 eine weitere Verschiebung des Kolbens 4 in Abtriebsrichtung 7 in einer Mitnahme der Spindel 1 ebenfalls in Abtriebsrichtung 7 sodass die Spindel 1 durch eine Spindelbohrung 16 in dem Deckelabschluss 15 des Zylinders 5 verschoben wird. Der entsprechende Durchführabschnitt 17 der Spindel 1 als auch die Spindelbohrung 16 weisen jeweils einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf.
Zur Begrenzung der Verschiebbarkeit der Spindel 1 entgegen der Abtriebsrichtung 7 weist die Spindel 1 einen Wellenbund 18 auf, welcher bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Fig. 3 mit der Spindel 1 im Übrigen einstückig ausgeführt ist. Eine weitere Verschiebung des Kolbens 4 entgegen der Abtriebsrichtung 7 während der Wellenbund 18 an dem Deckelabschluss 15 angeschlagen ist führt zu einer Drehbewegung der Spindel 1. Zum Abdichten zwischen Spindel 1 und Spindelbohrung 16 weist der Zylinder 5 eine als Hülse 19 ausgebildete Dichtvorrichtung auf. Im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Fig. 3 die Flankenbreite 20 des Außengewindes 2 kleiner als eine Gewindegangbreite 21 des Innengewindes 3.
Zur Beaufschlagung des Kolbens 4 mit Druckluft zwecks Verschiebung entgegen der Abtriebsrichtung 7 weist die Leitungsanordnung 9 eine erste abtriebsseitige Druckluftleitung 22 und eine zweite abtriebsseitige Druckluftleitung 23 auf, welche jeweils in den abtriebsseitigen Hohlraum 24 im Zylinder 5 münden und innerhalb des Deckelabschlusses 15 zu einer abtriebsseitigen Deckelaußenleitung 25 zusammengeführt sind, welche in eine Deckelaußenöffnung des Deckelabschlusses 15 mündet. Diese abtriebsseitigen Druckluftleitungen 22, 23 dienen auch der Abfuhr von Druckluft bei der entsprechend umgekehrten Verschiebung des Kolbens 4 in Abtriebsrichtung 7.
Die erste abtriebsseitige Druckluftleitung 22 weist einen Längsabschnitt 27 und einen senkrecht hierzu - und damit auch senkrecht zur Längsachse 8 - verlaufenden Querabschnitt 28 auf, welche beide durch eine Schiene 10a geführt sind, wobei der Querabschnitt 28 beabstandet zu dem Deckelabschluss 15 in den abtriebsseitigen Hohlraum 24 mündet. Die zweite abtriebsseitige Druckluftleitung 23 wiederum mündet durch den Deckelabschluss 15 - und damit beabstandet zu der Mündung der ersten abtriebsseitigen Druckluftleitung 22 - in den abtriebsseitigen Hohlraum 24. Auf diese Weise deckt der Kolben 4 bei seiner Verschiebung in Abtriebsrichtung 7 ab einem bestimmten Punkt der Bewegung zunächst die Mündung der ersten abtriebsseitigen Druckluftleitung 22 ab. Die Druckluft kann dann nur noch mit größerem Widerstand aus dem abtriebsseitigen Hohlraum 24 entweichen, sodass die Bewegung des Kolbens 4 in Abtriebsrichtung 7 automatisch abgebremst wird.
Ebenso weist die Leitungsanordnung 9 eine antriebsseitige Druckluftleitung 29 für einen antriebsseitigen Hohlraum 30 auf. Da in den Darstellungen der Fig. 1 und Fig. 2 der Kolben 4 in seiner antriebsseitigen Endstellung liegt, ist der antriebsseitige Hohlraum 30 nur für das zweite Ausführungsbeispiel der Fig. 3 dargestellt. Als Gegenstück zu dem Deckelabschluss 15 weist der Zylinder 5 auch einen Sockelabschluss 31 auf, durch welchen die antriebsseitige Druckluftleitung 29 geführt ist, sodass sie quer zur Längsachse 8 in eine Mulde 32 des Sockelabschlusses 31 mündet. Der Kolben 4 wiederum weist eine Erhebung 33 auf, welche von der Mulde 32 aufgenommen werden kann.
Das in Fig. 4 gezeigte dritte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel aus den Figuren 1 und 2. Im Folgenden wird daher auf die zusätzlichen Merkmale des dritten Ausführungsbeispiels eingegangen. Falls nicht anders beschrieben, gelten die gleichen Merkmale, Annahmen und Vorteile für das dritte Ausführungsbeispiel wie für die ersten beiden Ausführungsbeispiele.
Zum Abdichten des abtriebsseitigen Hohlraums 24 gegenüber dem antriebsseitigen Hohlraum 30 weist der Kolben 4 zwei ringartige Dichtungselemente 38a, b auf, welche mit einer Mantelinnenfläche des Zylinders 5 in Eingriff stehen.
Im dargestellten dritten Ausführungsbeispiel des Drehantriebs weist weiter der Kolben 4 zur Aufnahme der Schienen 10a, b vier Lagerbuchsen 34 innerhalb der Durchführungen 11a, b auf, wobei jeweils innerhalb einer der Durchführungen 11a, b zwei Lagerbuchsen 34 an gegenüber liegenden Seiten des Kolbens 4 angeordnet sind. Ebenso besteht beim dritten Ausführungsbeispiel der Rohrkörper 40 im Wesentlichen aus Aluminium.
Der Drehantrieb des dritten Ausführungsbeispiels weist eine Feder 35 zum Vorspannen der Spindel 1 entgegen der Abtriebsrichtung 7 auf, wobei die Feder 35 zwischen dem Außengewinde 2 der Spindel 1 und dem Deckelabschluss 15 angeordnet ist. Weiterhin weist der Drehantrieb einen Mitnehmer 37 auf, welcher Mitnehmer 37 mit der Spindel 1 in Eingriff steht. Durch diesen Eingriff wird die Vorspannung der Feder 35 mittels des Mitnehmers 37 auf die Spindel 1 übertragen. Bei dem Drehantrieb des dritten Ausführungsbeispiels weist der Deckelabschluss 15 eine im Wesentlichen ringförmige Ausnehmung 36 auf, in welche die Feder 35 aufgenommen ist.
Bei dem Drehantrieb des dritten Ausführungsbeispiels bestehen ferner die Dichtungselemente 38a, b im Wesentlichen aus Filz.

Claims

Drehantrieb für einen schwenkbaren Türflügel mit einer Spindel (1) zum Koppeln mit dem Türflügel, welche Spindel (1) ein Außengewinde (2) aufweist, mit einem Kolben (4) aufweisend eine in Abtriebsrichtung (7) weisende Öffnung (6) zur Aufnahme der Spindel (1) und aufweisend ein Innengewinde (3) in der Öffnung (6) zum Gewindeeingriff mit dem Außengewinde (2), mit einem Zylinder (5) zur drehfesten und entlang einer Längsachse (8) des Zylinders (5) verschiebbaren Aufnahme des Kolbens (4) und mit einer Leitungsanordnung (9) zum Beaufschlagen des Kolbens (4) mit Druckluft, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (6) eine Sackbohrung ist.
Drehantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb eine entlang der Längsachse (8) verlaufende und in dem Zylinder (5) angeordnete Schiene (10a, b) zur Linearführung des Kolbens (4) und der Kolben (4) eine Durchführung (11a, b) zur Aufnahme der Schiene (10a, b) aufweist, vorzugsweise, dass der Kolben (4) eine Schienendichtung (12a, b) an der Durchführung (11a, b) zum Abdichten zwischen Schiene (10a, b) und Durchführung (11a, b) aufweist, insbesondere, dass die Schiene (10a, b) beidseitig an dem Zylinder (5) befestigt ist.
Drehantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verschiebung des Kolbens (4) in Abtriebsrichtung (7) bis zu einem Anschlag der Spindel (1) an einer Grundbegrenzung (13) der Öffnung (6) die Spindel (1) durch den Gewindeeingriff drehend antreibt, vorzugsweise, dass eine Verschiebung des Kolbens (4) in Abtriebsrichtung (7) mit an der Grundbegrenzung (13) der Öffnung (6) anliegender Spindel (1) die Spindel (1) in Abtriebsrichtung (7) mitnimmt.
Drehantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (5) an einem Zylinderende in Abtriebsrichtung (7) einen Deckelabschluss (15) mit einer Spindelbohrung (16) aufweist, durch welche Spindelbohrung (16) die Spindel (7) insbesondere dreh- und verschiebbar geführt ist, vorzugsweise, dass ein durch die Spindelbohrung (16) geführter Durchführabschnitt (17) der Spindel (1) und die Spindelbohrung (16) jeweils einen insbesondere durchgehend im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.
Drehantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (1) einen Wellenbund (18) zur Begrenzung einer Verschiebung der Spindel (1) entlang der Längsachse (8) durch Anschlag an den Deckelabschluss (15) aufweist, vorzugsweise, dass der Wellenbund (18) zur Begrenzung der Verschiebung entgegen der Abtriebsrichtung (7) außerhalb des Zylinders (5) angeordnet ist, insbesondere, dass bei einem Anschlagen des Wellenbunds (18) an dem Deckelabschluss (15) der Kolben (4) entgegen der Abtriebsrichtung (7) weiter verschiebbar ist, wobei ein weiteres Verschieben des Kolbens (4) die Spindel (1) durch den Gewindeeingriff drehend antreibt.
Drehantrieb nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (5) mindestens eine Dichtvorrichtung zum Abdichten zwischen Spindel (1) und Spindelbohrung (16) aufweist und dass die Dichtvorrichtung eine insbesondere an dem Deckelabschluss (15) befestigte Hülse (19), insbesondere mit einem durchgehend kreisförmigen Innenquerschnitt, zur Aufnahme der Spindel (1) aufweist, vorzugsweise, dass eine Ausdehnung der Hülse (19) entlang der Längsachse (8) kleiner als eine Ausdehnung der Spindelbohrung (16) entlang der Längsachse (8) ist.
Drehantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Flankenbreite (20) des Außengewindes (2) kleiner als eine Gewindegangbreite (21) des Innengewindes (3) ist, sodass bei einer Verschiebung des Kolbens (4) Außenflanken des Außengewindes (2) nur auf einer Seite Innenflanken des Innengewindes (3) berühren, vorzugsweise, dass bei einer Richtungsumkehr bei der Verschiebung des Kolbens (4) der Kolben (4) sich über eine Freientfernung bewegt, bevor eine Außenflanke des Außengewindes (2) wieder mit einer Innenflanke des Innengewindes (3) in Eingriff kommt.
Drehantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsanordnung (9) eine erste abtriebsseitige Druckluftleitung (22) und eine zweite abtriebsseitige Druckluftleitung (23) aufweist, durch welche Druckluft einem abtriebsseitigen Hohlraum (24) im Zylinder (5) neben dem Kolben (4) zugeführt und von dort abgeführt werden kann und dass die erste abtriebsseitige Druckluftleitung (22) und die zweite abtriebsseitige Druckluftleitung (23) entlang der Längsachse (8) zueinander versetzt in den abtriebsseitigen Hohlraum (24) münden, vorzugsweise, dass der abtriebsseitige Hohlraum (24) im Zylinder (5) zwischen dem Kolben (4) und dem Deckelabschluss (15) gebildet ist.
Drehantrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Verschiebung des Kolbens (4) in Abtriebsrichtung (7) zuerst eine Mündung der ersten abtriebsseitigen Druckluftleitung (22) und erst nach einer weiteren Verschiebung eine Mündung der zweiten abtriebsseitigen Druckluftleitung (23) von dem Kolben (4) abgedeckt wird.
Drehantrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste abtriebsseitige Druckluftleitung (22) und die zweite abtriebsseitige Druckluftleitung (23) innerhalb des Zylinders (5), vorzugsweise innerhalb des Deckelabschlusses (15), zu einer abtriebsseitigen Deckelaußenleitung (25) zusammengeführt wird, welche in eine Deckelaußenöffnung des Zylinders (5), insbesondere des Deckelabschlusses (15), mündet.
Drehantrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckelaußenöffnung im Wesentlichen quer zur Längsachse (8) ausgerichtet ist, vorzugsweise, dass die Deckelaußenleitung (25) eine im Wesentlichen quer zur Längsachse (8) verlaufende Deckelaußenbohrung aufweist, insbesondere, dass die erste abtriebsseitige Druckluftleitung (22) und die zweite abtriebsseitige Druckluftleitung (23) eine jeweilige im Wesentlichen senkrecht zur Deckelaußenbohrung verlaufende Druckluftbohrung aufweisen, welche, weiter vorzugsweise beabstandet zueinander, die Deckelaußenbohrung kreuzen.
Drehantrieb nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste abtriebsseitige Druckluftleitung (22) im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse (8) in den abtriebsseitigen Hohlraum (24) mündet, insbesondere, dass die zweite abtriebsseitige Druckluftleitung (23) durch den Deckelabschluss (15), weiter vorzugsweise im Wesentlichen entlang der Längsachse (8), in den abtriebsseitigen Hohlraum (24) mündet.
Drehantrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste abtriebsseitige Druckluftleitung (22) einen sich im Wesentlichen entlang der Längsachse (8) erstreckenden Längsabschnitt (27) und einen sich an den Längsabschnitt (27) anschließenden und sich im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse (8) erstreckenden Querabschnitt (28) aufweist, vorzugsweise, dass der Längsabschnitt (27) und der Querabschnitt (28) zumindest teilweise durch die Schiene (10a) geführt sind.
Drehantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsanordnung (9) eine antriebsseitige Druckluftleitung (29) aufweist, durch welche Druckluft einem antriebsseitigen Hohlraum (30) im Zylinder (5) neben dem Kolben (4) zugeführt und von dort abgeführt werden kann, dass der Zylinder (5) an einem Zylinderende entgegen der Abtriebsrichtung (7) einen Sockelabschluss (31) aufweist und dass die antriebsseitige Druckluftleitung (29) durch den Sockelabschluss (31) geführt ist, vorzugsweise, dass die antriebsseitige Druckluftleitung (29) in eine im Wesentlichen quer zur Längsachse (8) ausgerichtete Sockelaußenöffnung mündet, insbesondere, dass die antriebsseitige Druckluftleitung (29) als Bohrung ausgeführt ist, welche von der Sockelaußenöffnung in den antriebsseitigen Hohlraum (30) verläuft.
Drehantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockelabschluss (31) eine Mulde (32) aufweist und dass der Kolben (4) eine Erhebung (33) auf einer Grundfläche aufweist, welche Erhebung (33) bei einem Anschlag des Kolbens (4) entgegen der Antriebsrichtung (7) von der Mulde (32) aufgenommen wird, vorzugsweise, dass die antriebsseitige Druckluftleitung (29) in die Mulde (32) mündet, sodass die antriebsseitige Druckluftleitung (29) durch die Erhebung (33) bei einem Anschlag des Kolbens (4) entgegen der Antriebsrichtung (7) abgedeckt wird.
Drehantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb eine Feder (35) zum Vorspannen der Spindel (1), vorzugsweise entgegen der Abtriebsrichtung (7), aufweist, vorzugsweise, dass der Drehantrieb einen mit der Spindel (1) gekoppelten Mitnehmer (37) aufweist, welcher in Eingriff mit der Feder (35) steht.