EP4279693A1 - Türantrieb - Google Patents
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- EP4279693A1 EP4279693A1 EP23172514.4A EP23172514A EP4279693A1 EP 4279693 A1 EP4279693 A1 EP 4279693A1 EP 23172514 A EP23172514 A EP 23172514A EP 4279693 A1 EP4279693 A1 EP 4279693A1
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Definitions
- the invention relates to a door drive for a door, having a drive mechanism that can be coupled to the door with a displaceable piston element and a closer spring which acts on the piston element in the closing direction of the door, wherein in the assembled state of the door drive, a movement of the door is alternately accompanied by a displacement of the piston element and a Manual opening movement of the door moves the piston element in a deflection direction against a force of the closer spring from a starting position and thereby stores mechanical energy in the closer spring for a closing movement of the door.
- a smoke/heat extraction system (RWA system) can be provided, which is intended to ensure a sufficient supply of fresh air and a quick and safe removal of smoke gases from the building in the event of a fire. This protects people in the building and is intended to protect them from poisoning and suffocation.
- RWA system smoke/heat extraction system
- Large supply air areas are advantageous for such RWA systems, such as those that can be provided through open doors. However, doors equipped with simple mechanical door closers are kept closed, so it is not possible to take these doors into account for RWA systems.
- fully automatic door drives can also be used.
- the disadvantage of such automatic door drives is that they are more expensive in terms of purchase, installation, maintenance and operation.
- it is the object of the present invention to create a door drive that can be opened independently and safely Keeping a door open makes it possible to maintain the purely mechanical closer functionality and is also designed to save space and be cost-effective.
- a door drive for a door having a drive mechanism that can be coupled to the door with a displaceable piston element and a closer spring which acts on the piston element in the closing direction of the door, wherein in the assembled state of the door drive there is an alternating movement of the door with a displacement of the piston element and a manual opening movement of the door moves the piston element in a deflection direction against a force of the closer spring from a starting position and thereby stores mechanical energy in the closer spring for a closing movement of the door.
- the door drive according to the invention is characterized in that the drive mechanism comprises a drive unit which has an electric motor unit and a pull mechanism that can be driven by the electric motor unit, wherein a rotary movement of the electric motor unit in an opening direction of rotation can be converted into a translational movement of the piston element by the pull mechanism, whereby when the electric motor unit is actuated in the opening direction of rotation, the pulling mechanism pulls the piston element against the force of the closer spring from the starting position into a holding position, in which the drive unit then holds the piston element when the closer spring is tensioned, whereby the door is also held in an open position when the door drive is installed.
- the drive mechanism comprises a drive unit which has an electric motor unit and a pull mechanism that can be driven by the electric motor unit, wherein a rotary movement of the electric motor unit in an opening direction of rotation can be converted into a translational movement of the piston element by the pull mechanism, whereby when the electric motor unit is actuated in the opening direction of rotation, the pulling mechanism pulls the piston element against the force of
- a door drive according to the invention is primarily intended for use on doors and can therefore be used with them and arranged accordingly.
- other closing devices for building openings for example windows or skylights
- the drive mechanism of the door drive for example comprising a lever linkage or a lever-slide rail unit, can enable this door to be closed independently by the door drive.
- the piston element is moved from its starting position along its deflection direction against the force of the closing spring via the drive mechanism, which can include or contain, for example, a pinion and a rack, thereby generating mechanical energy is stored in the closer spring.
- the door drive additionally has a drive unit.
- This drive unit can preferably also be arranged or integrated in the housing of the door drive or be flanged to it.
- An electric motor unit which is connected or can be connected to an external and/or internal electrical energy supply, drives a train mechanism.
- the motor unit can also be designed together with a gearbox as a combined geared motor unit.
- the train mechanics are both, at least at times mechanically operatively connected to the motor unit and the piston element and can in particular convert the rotational movement that the motor unit provides into a translational movement. If there is an active connection with the piston element, this is pulled by the pulling mechanism against the force of the closer spring when the motor unit is running, whereby the door connected to the door drive automatically opens via the drive mechanism.
- a powered opening of the door can be made possible by the additional drive unit integrated into the door drive, in particular by its motor unit and pull mechanism.
- the motor unit is preferably operated until the piston element has reached a stopping position which corresponds to a particularly desired and/or preset opening position of the door.
- This opening position can be achieved, for example, at a maximum opening angle, but also at an angle that is smaller than the maximum opening angle.
- an independent opening of the door can be made possible without the user of the door, regardless of whether it is an actual person or, for example, an autonomous vehicle, having to exert any force on the door.
- the force or mechanical energy required to open the door is generated by the drive unit, which is activated by the user, for example via a button or a wired or wireless activation signal. Activating the opening process using an external or internally generated trigger signal is also conceivable and can therefore be provided.
- the door is also in the reached opening position by the drive unit after the motorized opening process is held.
- This holding can take place, for example, for a situational and/or predetermined period of time so that the open door can be walked through when triggered.
- the hold can also take place permanently, or at least until the hold is deactivated, for example by a user or an external or internally generated deactivation signal.
- the drive mechanism stops holding the door in its open position again, so that the mechanical energy stored in the closer spring is released and the door closes automatically again.
- the entire system consisting of door and door drive is then preferably back in its starting position, in which normal operation with the door drive as a classic purely mechanical door closer is possible again.
- the door is permanently held in the open position by the drive unit, in particular regardless of whether the electrical energy supply to the drive unit is present or not.
- a door drive according to the invention as an element of an RWA system.
- the drive unit of the door drive is activated and opens the door.
- the drive unit is designed in such a way that it then continues to keep the door open, especially in the event of a power failure. In this way, the open door can act as a safe supply air surface for smoke or heat exhaust as part of an RWA system.
- the door drive according to the invention can be characterized in that the electric motor unit and/or the pull mechanism are arranged in series with the piston element and/or the closer spring in the deflection direction of the piston element.
- An arrangement of the various elements of the invention means that these corresponding elements of the door drive, in particular the electric motor unit and / or the pull mechanism as well as the piston element and / or the closer spring, are arranged next to one another or one after the other along the deflection direction, with the individual elements can also overlap each other.
- the property of the drive unit to be able to pull the piston element of the door drive according to the invention in the deflection direction against the force of the closing spring can be realized in a particularly simple and compact manner in this way.
- the door drive according to the invention can also be designed in such a way that the pulling mechanism is coupled to the piston element in such a way that a manual opening movement of the door is still possible while the piston element is being pulled by the drive unit from the starting position into the holding position.
- This can preferably be made possible, for example, in that the pulling mechanism is coupled or can be coupled to the piston element in a force-transmitting manner only on one side, for example by only one-sided positive abutment, in particular of two components within the pulling mechanism that are translationally movable relative to one another.
- this positive connection is only effective in the deflection direction, but not against the deflection direction.
- the pulling mechanism can pull the piston element along the deflection direction, while at the same time the piston element can move ahead of the pulling movement when the piston element moves faster compared to the pulling mechanism along the deflection direction.
- a user can open the door more quickly than is possible with the drive unit.
- a force exerted on the door by a user during the opening process driven by the drive unit thus in particular only leads to a faster opening of the door and does not cause strain and/or even damage to the door drive according to the invention.
- it can also be provided that even after the motorized opening movement of the door has been completed by the drive unit, i.e. when the drive unit holds the door in its open position, a further opening movement of the door carried out by a user is possible.
- the pull mechanism is designed in such a way that when the electric motor unit is actuated counter to the opening direction of rotation, there is no driving connection between the drive unit and the piston element, so that the electric motor unit has no force, in particular no translational force , transferred to the piston element.
- an existing driving connection between the drive unit and the piston element is released when the electric motor unit is actuated counter to the opening direction of rotation. Due to the lack of a driving connection in this direction of rotation, the door drive according to the invention can also provide the functions usually provided by purely mechanical door shooters, in particular the automatic closing of an opened door after an opening.
- the holding of the door in its open position by the drive unit of the drive mechanism can be actively stopped by actuating the electric motor unit against the opening direction of rotation, whereby the piston element is then pushed back into its starting position by the mechanical energy stored in the closer spring and the door is closed.
- the door drive according to the invention can be characterized in that the drive unit is designed to be self-locking, with the electric motor unit preferably being designed to be self-locking, in particular the electric motor unit as a self-locking geared motor unit Stepper motor and a planetary gear is designed, and / or the pull mechanism is designed to be self-locking.
- Self-locking in the sense of the invention means that the drive unit is designed in such a way that, even without a supply of electrical energy, it resists the force that is exerted by the tensioned closing spring on the piston element in its holding position, and thus holds the door in its open position .
- the term self-locking in the sense of the invention includes that the drive unit is designed to be self-locking, adapted to the respective closer spring used in the door drive.
- the self-locking property of the drive unit makes it possible for the door to be held in its open position by the door drive according to the invention even if the electrical energy supply fails, in particular, for example, for use of the door drive according to the invention as part of an RWA system.
- the electric motor unit or the pulling mechanism can be designed to be self-locking individually or overall in combination.
- a possible self-locking design of the motor unit is, for example, a design of the motor unit as a geared motor unit with a stepper motor and a planetary gear.
- the use of other types of electric motors or gear units is also possible if they are suitable, in particular with regard to the self-locking properties of the correspondingly formed geared motor unit.
- the pulling mechanism in turn can, for example, have a threaded connection with interlocking threaded sections, which can also have a self-locking effect in the sense of the invention via a suitable choice, for example of a pitch of the threaded sections.
- the door drive according to the invention can also be designed in such a way that the drive unit has an electrical energy storage device for at least one time Pulling the piston element against the force of the closer spring from the starting position into the holding position includes.
- the door drive according to the invention as part of an RWA system, it is necessary to sufficiently ensure that the door can be opened in the event of a fire.
- This security for the opening process can be significantly increased by an electrical energy storage device in which sufficient electrical energy is stored to open the door at least once. Even in the event of an immediate failure of an external electrical energy supply to the door drive according to the invention, the opening process can be carried out safely and the desired supply air area can thus be created.
- the drive unit comprises control and/or regulating electronics for receiving trigger signals and, based on this, for controlling the electric motor unit.
- the control and/or regulating electronics are integrated and/or can be integrated into the door drive.
- the function of the drive unit can therefore be triggered directly by the door drive according to the invention.
- External control devices that are spatially separated from the door drive can thus be avoided, as a result of which interruptions in communication connections, which can in particular be wired and/or wireless, between the door drive according to the invention and external control and/or regulating devices, which cannot be ruled out in particular, for example in the event of a fire, can be avoided as a source of error.
- the door drive according to the invention can also be designed in such a way that in the assembled state of the door drive, the holding position of the piston element corresponds to an opening angle of the door between greater than 0° and 180°, in particular between 75° and 105°, preferably 90°.
- an opening angle of the door of greater than 0° and 180°, in particular from 75° to 105°, preferably from 90°, a sufficiently large supply air area can be ensured through the open door in an RWA system.
- This opening angle of the door which corresponds to the holding position of the piston element, can be the maximum opening angle of the door, but can also correspond to any smaller opening angle.
- the door drive according to the invention can be characterized in that the pull mechanism has a transmission device that can be rotatably driven by the electric motor unit, a coupling element connected to the piston element, in particular in one piece, and a connecting part arranged between the transmission device and the coupling element, the connecting part being connected to the transmission device rotationally fixed and, in particular to a limited extent, axially displaceable and coupled to the coupling element via a threaded connection, or vice versa.
- the division of the train mechanics into transmission device, coupling element and connecting part enables different tasks of the train mechanics to be fulfilled by a specially designed element of the train mechanics.
- the transmission device and the coupling element each represent those parts of the traction mechanism that are directly connected to the motor unit or the piston element.
- the coupling element can preferably even be designed in one piece with the piston element.
- the transmission device in turn is intended to forward the, mostly rotary, drive provided by the motor unit to the coupling element.
- the transmission device can include, for example, shaft and bearing elements but also a transmission gear.
- the connecting part in turn can form a mechanical operative connection between the transmission device, the coupling element and thus overall between the motor unit of the drive unit and the piston element.
- a rotational drive movement of the transmission device can be converted particularly easily into a translational movement, in particular a pulling, of the coupling element and thereby of the piston element.
- the limited axial displaceability of the connecting part makes it possible, on the one hand, to realize the transmission of force between the transmission device and the coupling element through the limitation, and at the same time, on the other hand, due to the displaceability, to enable a decoupling between the relative position of the coupling element and the transmission device, for example to open the door when the drive unit is inactive not to hinder.
- the door drive according to the invention can be characterized in that the closer spring is designed as a helical spring and the coupling element and/or the connecting part and/or parts of the transmission device are arranged inside the closer spring.
- Coil springs are particularly preferred configurations of closer springs because they have a cavity inside. By arranging at least parts of the pull mechanism in this cavity, a particularly compact structure of the entire door drive according to the invention can be made possible.
- the door drive according to the invention can also be further developed in that the coupling element is designed to be tubular and/or the transmission device has a drive shaft, in particular which is immersed in the tubular coupling element, and/or the connecting part has a nut element.
- a drive shaft represents a particularly simple embodiment of a transmission device for forwarding the and in particular rotary drive movement provided by the motor unit. Immersing the drive shaft in the tubular coupling element enables a further increase in the compactness of the structure of the entire pull mechanism and overall of the door drive according to the invention.
- a nut element as a connecting part or part of the connecting part is also a particularly compact and space-saving option.
- the nut element can have an internal thread or an external thread for the threaded connection to the transmission device or to the coupling element.
- the closer spring is preferably designed as a helical spring and the coupling element, the nut element and at least part of the drive shaft are arranged inside the closer spring.
- the door drive according to the invention can be further developed in such a way that the drive shaft is designed at least in sections as a threaded spindle and the nut element is arranged on the threaded spindle with an internal thread adapted to the threaded spindle and is mounted in a rotationally fixed and axially displaceable manner in the tubular coupling element, with the drive being driven in the opening direction of rotation
- the axial displacement of the drive shaft is limited, so that the coupling element and the piston element follow an axial movement of the nut element along the threaded spindle, but not when the drive shaft is driven against the opening direction of rotation.
- the rotational movement of the drive shaft is converted into a translational movement of the nut element along the deflection direction via a threaded connection, formed by the threaded spindle of the drive shaft and an internal thread of the nut element, since the rotationally fixed arrangement of the nut element in the coupling element results in one of the Rotation of the threaded spindle following rotational movement of the nut element is blocked.
- a threaded connection formed by the threaded spindle of the drive shaft and an internal thread of the nut element
- an axial positive connection is formed between the nut element and the coupling element when the limit is reached by the nut element, which results in a Pulling the coupling element and thereby the piston element leads in the deflection direction.
- At least one bolt is arranged radially on the nut element, the at least one bolt engaging in an axially extending groove in the coupling element, furthermore, when the drive shaft is driven in the opening direction of rotation, an axial movement of the nut element is relative to the coupling element is limited by a positive striking of the at least one bolt on an axial surface of the groove, in particular an axial end of the groove or at least a partial section of the groove.
- the nut element has at least one bolt projecting in the radial direction.
- the nut element can also have several such bolts, for example two such bolts that are diametrically opposite one another with respect to the threaded spindle, each of which engages in a groove.
- the rotation-proof arrangement of the nut element in the coupling element can be ensured.
- the groove can be designed, for example, as a simple groove extending linearly along the deflection direction.
- the groove can also be shaped, for example, in a substantially L-like manner, in which case the delimiting axial surface is arranged on the lower transverse arm of the L-like groove.
- the upper end of the vertical arm of the L-like groove can even extend to the axial end of the coupling element.
- the drive unit can be assembled This is made easier because when assembling the pulling mechanism, the bolt can simply be inserted into this upper end of the vertical arm.
- the nut element has a non-circular, in particular hexagonal, outer contour, the nut element being mounted in a rotationally fixed and axially displaceable manner in an inner contour of the tubular coupling element which is designed in accordance with the outer contour, wherein furthermore the coupling element is mounted with a Stop element is provided, which positively limits an axial movement of the nut element relative to the coupling element when the drive shaft is driven in the opening direction of rotation.
- the nut element is mounted in a rotationally fixed manner in the coupling element by means of the non-circular outer and inner contours of these elements which are correspondingly adapted to one another.
- this rotationally fixed mounting also enables the nut element to be displaced axially in the coupling element.
- the coupling element here has a stop element against which the nut element abuts in a form-fitting manner at a specific position in the coupling element.
- the door drive according to the invention can be designed in such a way that a common longitudinal axis of the Threaded spindle and the internal thread is arranged offset to a central axis of the coupling element, the coupling element being provided with a stop element which positively limits an axial movement of the nut element relative to the coupling element when the drive shaft is driven in the opening direction of rotation.
- the outer contour of the nut element and the inner contour of the coupling element can be cylindrical with a circular cross section.
- the rotationally fixed mounting of the nut element in the coupling element takes place via the radial offset between the central axis of the coupling element and the common longitudinal axis of the threaded spindle and the internal thread.
- the nut element is supported by this offset on the inner contour of the coupling element.
- the stop element in turn ensures that from a certain axial position of the nut element coupling element, the coupling element and thereby the piston element are pulled along the deflection direction.
- the door drive according to the invention can be characterized in that the drive shaft has a drive section for rotationally driving the nut element, the nut element having a continuous central opening adapted to the drive section of the drive shaft for the rotational drive, the drive shaft passing through the central opening with its drive section, whereby furthermore, the nut element has an external thread which engages into an internal thread of the tubular coupling element, and the drive shaft has an axial limiting element which positively limits an axial movement of the nut element relative to the drive shaft when the drive shaft is driven in the opening direction of rotation.
- the nut element is connected directly to the coupling element by a threaded connection.
- the mother element is driven in rotation via the drive section of the drive shaft and the correspondingly designed central opening of the nut element.
- the drive section and the central opening are designed to be coordinated with one another in such a way that a rotation of the drive shaft and thus of the drive section leads to a rotation of the nut element, for example by a positive contact or abutment of parts of the drive section on corresponding surfaces of the central opening.
- the drive section and central opening are designed in such a way that, in principle, an axial displacement of the nut element on the drive section along the deflection direction is possible. This axial displacement of the nut element can be blocked from a certain position of the nut element by the limiting element. This results in that a subsequent further rotation of the drive shaft, and thus of the drive section and the nut element, is transmitted via the threaded connection to the coupling element in such a way that it is pulled along the deflection direction.
- the door drive according to the invention can be designed in such a way that the drive section has an axially constant, non-circular, in particular hexagonal, cross-section and the central opening is adapted to this cross-section of the drive shaft and as a result the nut element is mounted on the drive shaft in a rotationally fixed and axially displaceable manner, wherein the drive shaft has an end stop which projects radially beyond the cross section as an axial limiting element. Due to the axially constant cross section, the above-described axial displacement of the nut element along the drive section can be made particularly easy.
- the non-circular shape of the cross section and the shape of the central opening adapted to it enable a positive transmission of rotation of the drive shaft to the nut element.
- the end stop in turn enables the nut element to be moved axially is blocked along the drive section from a certain position and the piston element is thereby pulled along the deflection direction.
- the drive section has a cylindrical central part and a sector part protruding radially therefrom, and the central opening of the nut element has a cylindrical middle section corresponding to the central part and a sector opening corresponding at least to the size of the sector part, the nut element having a sector opening complementary sector panel with a stop arranged on a side facing away from the electric motor unit, whereby when the sector part is aligned with the sector opening there is no drive-effective connection between the drive unit and the piston element and when the drive shaft is driven in the opening direction of rotation, the sector part abuts positively on the stop of the sector panel and further forms the axial limiting element.
- the nut element and the drive section are designed in the form of a key-hole arrangement.
- the drive section is aligned in such a way that its sector part coincides with the sector opening of the central opening, there is no drive-effective connection between the motor unit and the piston element, whereby the door drive according to the invention can only carry out its purely mechanical automatic closer functionality.
- both the axial surface of the sector diaphragm and the section of the sector part abutting this surface are preferably aligned transversely, preferably perpendicularly, to the deflection direction.
- the door drive according to the invention can also be further developed in that the transmission device has a lifting actuator, a lifting rod mounted by the drive shaft and displaceable along the deflection direction by the lifting actuator, and at least one engagement element mounted on the drive shaft and switchable by the lifting rod between an engaged position and a release position , wherein the at least one engagement element forms the drive section and the limiting element of the drive shaft in its engagement position by engaging in the correspondingly adapted central opening of the nut element.
- the drive-effective connection between the drive unit and the piston element can be actively configured or configured.
- the engagement element In its engaged position, the engagement element forms a positive connection with the correspondingly adapted central opening of the nut element both radially and axially, so that on the one hand a rotational movement of the drive shaft is transmitted to the nut element and on the other hand axial displacement of the nut element along the drive shaft is prevented.
- a rotation of the drive shaft in the opening direction of rotation leads to a pulling of the coupling element and thereby the piston element along the deflection direction.
- the driving connection can be released with the engagement element in its release position, whereby, for example, a secure closing of the door, driven by the mechanical energy stored in the closer spring, can be ensured.
- the door drive according to the invention can preferably be further developed in such a way that the lifting actuator has an adjusting spring acting on the lifting rod along the deflection direction, the adjusting spring exerting a force on the at least one engagement element in the direction of its engagement position via the lifting rod.
- the drive unit is held by the adjusting spring in a state in which the driving connection exists between the drive unit and the piston element.
- the door drive according to the invention can be further developed in such a way that the at least one engagement element is a pawl or a ball lock pin.
- the at least one engagement element is a pawl or a ball lock pin.
- the drive unit has a contour sleeve with a guide contour which is rotatable about the transmission device, in particular the drive shaft, and secured against axial movement along the deflection direction, wherein the coupling element has a guide pin which engages in the guide contour, whereby the guide contour together with the guide pin forms a type of ballpoint pen mechanism, which, after a movement of the coupling element in the deflection direction, puts the coupling element in an at least partially deflected position, in particular the holding position, and only allows a complete return to its starting position after the coupling element has moved again in the deflection direction.
- This ballpoint pen mechanism makes it possible, in particular, for the coupling element to be held in a deflected position, in particular the holding position, even if an electrical energy supply is completely eliminated.
- Use of the door drive according to the invention in a RWA system can therefore be made even safer.
- a mechanism in the manner of a ballpoint pen mechanism that is specifically adapted for use in an RWA system can also make it possible to keep the door open after the door has been opened manually.
- Fig. 1 shows a door drive 100 according to the invention as a combination of door closer and drive. Like all door drives 100 according to the invention, this one has a drive mechanism 112 with a piston element 114 and a closing spring 116, which are arranged in a housing 110.
- the piston element 114 is mounted displaceably along a deflection direction 90 in the housing 110 and enables connection to a door through mechanical coupling to a drive shaft 118.
- this coupling which is formed, for example, by a pinion on the drive shaft 118 and a rack on the piston element 114, a movement of the door is alternately accompanied by a displacement of the piston element 114.
- an opening movement of the door via the drive mechanism 112 causes the above-described displacement of the piston element 114 along the deflection direction 90, in particular against the force of the closer spring 116.
- the closer spring 116 pushes the piston element 114 back into its starting position, and the door is in particular inevitably closed automatically.
- the door drive 100 is characterized in that it additionally has a drive unit 10, which, driven by a motor unit 12 of the drive unit 10, moves the piston element 114 against the force of the closer spring 116 along the deflection direction 90 from the starting position via a pulling mechanism 14 of the drive unit 10 can pull into a holding position.
- the motor unit 12 can in particular be designed as a geared motor unit 12, in which an electric motor and a gearbox are integrated in a common structural unit.
- this holding position of the piston element 114 can, for example, correspond to an opening angle of the door between greater than 0° and 180°, in particular between 75° and 105°, preferably 90°.
- the drive unit 10 is designed in such a way that, after pulling, it then holds the piston element 114 in this holding position, whereby the door is accordingly held in its open position.
- a motorized opening of the door can be made possible, which means that the door can also be opened by groups of people who are unable to open the door manually, in particular for heavy doors such as fire doors and/or doors that have are equipped with a mechanical door closer.
- This advantage can also be made possible for autonomous vehicles, such as cleaning robots.
- the door drive 100 according to the invention can preferably be used as part of a RWA system to provide a supply air area.
- the door drive 100 can, as shown, have an electrical energy storage device 16 for pulling the piston element 114 at least once against the force of the closing spring 116 from the starting position into the holding position.
- This energy storage 16 can, as also shown, be integrated into control and/or regulating electronics 18 of the door drive 100 according to the invention.
- the control and/or regulating electronics 18 is intended in particular to receive trigger signals and, based on this, to control the electric motor unit 12. Due to the above-described integration of the energy storage 16 into the control and/or regulating electronics 18, a loss of an external power supply can in particular be recognized by the control and/or regulating electronics 18 as a trigger signal.
- the pull mechanism 14 of the drive unit 10 has a drive shaft 22 on, which is designed at least in sections as a threaded spindle 24.
- the drive shaft 22 and the threaded spindle 24 in particular form parts of a transmission device 20 of the pulling mechanism 14, are connected directly to the motor unit 12 of the drive unit 10 and are rotationally driven by it.
- a configuration of the closer spring 116 as a helical spring enables at least parts of the pull mechanism 14 to be arranged inside the helical spring, which makes a particularly compact design of the door drive 100 according to the invention possible.
- the in Fig. 1 illustrated pulling mechanism 14 has a coupling element 70, which, as shown, can preferably be designed in one piece with the piston element 114 and also in a tube-like manner.
- a connecting part 50 forms a third element of the pulling mechanism 14, the connecting part 50 being arranged between the coupling element 70 and the drive shaft 22 and being mechanically operatively connected or at least operatively connectable to them.
- the connecting part 50 can, in particular as shown when using a drive shaft 22 as a transmission device 20, be designed as a nut element 52 and be mounted on the transmission device 20, in particular the drive shaft 22, or the coupling element 70 in a rotationally fixed and axially limited displaceable manner. This connecting part 50 is then connected to the corresponding other element, i.e. either to the coupling element 70 or the transmission device 20, via a threaded connection.
- the electric motor unit 12, the pulling mechanism 14, the piston element 114 and the closing spring 116 can also be included
- Deflection direction 90 of the piston element 114 can be arranged in series.
- the axial Limitation of the displaceability of the nut element 52 relative to the coupling element 70 is preferably translationally one-sided and set in such a way that from a certain position of the nut element 52 with the drive shaft 22 driven in the opening direction of rotation, the piston element 114 follows an axial movement of the nut element 52 along the threaded spindle 24.
- the piston element 114 is pulled into its holding position along the deflection direction 90 and then held there.
- the drive unit 10 can or should be designed to be self-locking, with the electric motor unit 12 preferably being designed as a geared motor unit 12, in this case particularly preferably comprising a stepper motor and a planetary gear, and thereby already being designed to be self-locking.
- the pulling mechanism 14 can also be designed to be self-locking.
- the self-locking can also be provided or reinforced by the interaction of the drive unit 10 and the pulling mechanism 14.
- the drive unit 10 is designed to be self-locking in the sense of the invention if, even without a supply of electrical energy, it resists the force that is exerted by the tensioned closer spring 116 on the piston element 114 in its holding position.
- the drive unit 10 is designed to be self-locking, adapted to the respective closer spring 116 used in the door drive 100.
- the one-sided translational limitation of the displaceability of the nut element 52 relative to the coupling element 70 can also make it possible for a manual opening movement of the door to continue to be possible while the piston element 114 is being pulled by the drive unit 10 from the starting position into the holding position. Furthermore, this also ensures that actuation of the electric motor unit 12 against the opening direction of rotation creates a drive-effective connection between the drive unit 10 and the Piston element 114 releases so that the electric motor unit 12 does not transmit any force to the piston element 114. In other words, when the driving connection is released, the movement of the piston element 114, driven by the closer spring 116, is released again and the door then closes automatically.
- two bolts 56 are arranged on the nut element 52 diametrically opposite one another. These bolts 56 extend radially outwards and engage in two corresponding axially extending grooves 76 in the coupling element 70. Due to the mechanical interaction, in particular a positive abutment, between the bolts 56 and the axial edges of the grooves 76, with a corresponding rotation of the threaded spindle 24 as part of the drive shaft 22 and the resulting translational movement of the nut element 52 along the deflection direction 90, the coupling element 70 and thus the piston element 114 is pulled in the deflection direction 90.
- FIG. 2 The interaction between the bolts 56 and the grooves 76 is shown in Fig. 2 explained in more detail using three different states in a detailed view of the train mechanism 14.
- Figure A shows a resting state with the door closed
- Figure B shows a manually driven opening movement of the door
- Figure C shows an opening movement of the door caused by the drive unit 10.
- Figures A, B, C show the threaded spindle 24, the nut element 52 with the bolts 56, the coupling element 70, partly also the piston element 114, and the grooves 76 with their axial surfaces 78 at the axial ends of the grooves 76.
- the idle state with the door closed forms a basic starting point.
- the bolts 56 are arranged in the grooves 76, without being driven by the threaded spindle 24 or by a manually triggered one
- the coupling element 70 or the piston element 114 is moved, no force is transmitted.
- the door is opened manually ( Figure B). Fig. 2 )
- the piston element 114 and thereby the coupling element 70 which is arranged on it in particular, for example in one piece, are displaced along the deflection direction 90. Due to the axial extension of the groove 76, this displacement takes place without hindrance from the bolts 56 arranged on the nut element 52.
- the normal function of the door is ensured by the presence of the door drive 100 according to the invention, in particular its drive unit 10 (see Fig. 1 ) not disabled. After the door is released, it returns, driven by the restoring force of the closer spring 116 (cf. Fig. 1 ) and without being influenced by the pulling mechanism 14 of the drive unit 10, back to the configuration shown in Figure A. With threaded spindle 24 driven in the opening direction ( Figure C of Fig.
- the non-rotatable mounting of the nut element 52 in the coupling element 70 causes the nut element 52 to move along the deflection direction 90 on the threaded spindle 24, with its bolts 56 at the axial end of the grooves 76 abutting on their axial surfaces 78, so that the bolts 56 the coupling element 70 and thus the piston element 114 pull along, whereby the door is opened.
- FIG. 3 to 6 show various embodiments of the pull mechanism 14, again explained in more detail using three different states of a detailed view of the respective pull mechanism 14.
- FIG. 2 each also a figure A a resting state with the door closed, a figure B a manually driven opening movement of the door and figure C an opening movement of the door caused by the drive unit 10.
- the respective special features of the train mechanism 14 will be discussed in particular; for the states shown, the above description will also be referred to Fig. 2 referred.
- Fig. 3 shows a pulling mechanism 14, which has an alternative configuration of a bolt 56 and a groove 76 in the coupling element 70.
- the groove 76 is essentially L-shaped with a vertical arm section and a transverse arm oriented at right angles thereto.
- the delimiting axial surface 78 is arranged on the transverse arm of the L-like groove 76.
- This configuration can also be referred to as a simplified key-hole arrangement.
- the vertical arm section of the L-like groove 76 extends with its upper end to the axial end of the coupling element 70.
- the nut element 52 also has a cylindrical middle part which extends along the deflection direction 90.
- a further alternative embodiment of the pulling mechanism 14 is shown, in which the nut element 52 has a hexagonal outer contour 54.
- the coupling element 70 is provided with an inner contour 72 designed to correspond to the outer contour 54, whereby the nut element 52 is mounted in the coupling element 70 in a rotationally fixed and axially displaceable manner .
- a stop element 74 is provided at the axial end along the deflection direction 90 of the coupling element 70, which positively limits an axial movement of the nut element 52 relative to the coupling element 70.
- the door is opened manually (Figure B).
- the nut element 52 moves relatively inside the coupling element 70, it pushes through the motor unit 12 of the drive unit 10 (cf. Fig. 1 ) via the threaded spindle 24 driven opening movement on the stop element 74 ( Figure C of Fig. 4 ) and thereby pulls the coupling element 70 and thus the piston element 114 in the deflection direction 90 into its holding position.
- FIG. 5 Another alternative embodiment of the pull mechanism 14 shown is a modification of the one shown in Fig. 4 shown variant.
- the torsional strength of the nut element 52 in the coupling element 70 is not achieved by the corresponding non-circular outer or inner contours of the nut element 52 and the coupling element 70, but rather by a radial axial offset of a common longitudinal axis of the threaded spindle 24 and the internal thread of the nut element 52 in comparison to one Central axis of the coupling element 70.
- the threaded spindle 24 rotates, the nut element 52 is supported on the coupling element 70; due to the axial offset, rotation of the nut element 52 is not possible.
- the threaded connection is not provided between the drive shaft 22 and the nut element 52, but between the nut element 52 and the coupling element 70.
- the nut element 52 has a central opening 60 and the drive shaft 22 has a drive section 26, which are connected to one another for rotationally driving the nut element 52 are designed to be adapted by the drive shaft 22.
- the central opening 60 and the drive section 26 are hexagonal and therefore not circular.
- axial displaceability is ensured by the fact that the cross section of the drive section 26 is designed to be axially constant.
- the drive shaft 22 has an end stop 34 which projects radially beyond the cross section as an axial limiting element 32.
- the also rotating nut element 52 is supported on this end stop 34, and the coupling element 70 and thus the piston element 114 are pulled along the deflection direction 90 via the threaded connection.
- FIG. 7 Another possibility of a central opening 60 of a nut element 52 and a drive section 26 of a drive shaft 22, which are adapted to one another for rotationally driving the nut element 52 by the drive shaft 22, is in Fig. 7 shown.
- the left picture of the Fig. 7 shows the nut element 52.
- the right illustration shows the drive shaft 22 together with the nut element 52 with an existing driving connection between these elements.
- the inserted figure A shows an optionally possible way of holding a door in the open state after a manual opening process.
- the variant shown can be referred to as a key-hole arrangement.
- the drive section 26 has a cylindrical central part 28 and a sector part 30 projecting radially therefrom and the central opening 60 has a cylindrical central section 62 corresponding to the central part 28 and a sector opening 64 corresponding at least to the size of the sector part 30. Furthermore, there is a sector opening 64 on the nut element 52 complementary sector panel 66 with one on one of the electric motor unit 12 (cf. Fig. 1 ) arranged on the side facing away from the stop 68. As long as the drive section 26 is aligned in this way is that its sector part 30 coincides with the sector opening 64 of the central opening 60, there is no driving connection between the drive shaft 22 and the nut element 52 and thus between the motor unit 12 and the piston element 114.
- the drive shaft 22 can additionally have a stop segment 36, which also protrudes radially beyond the central part 28.
- the stop segment 36 can engage behind the sector cover 66 by rotating the drive shaft 22 accordingly and as described above analogously to sector part 30, hold the door in its open position.
- Fig. 8 to 11 show two embodiments of a door drive 100 according to the invention, in which the transmission device 20 each has a lifting actuator 40 and engagement elements 46 which can be switched by this for selectively forming and releasing a drive-effective connection between the drive shaft 22 and the nut element 52.
- the door drive 100 shown essentially corresponds to that in Fig. 1 door drive 100 shown, to the description of which reference is made.
- FIG. 8 , 9 are the engagement elements 46 as spring-loaded pawls, in the Fig. 10 , 11 designed as a ball lock pin.
- Fig. 8 , 10 each show a sectional view through the respective door drive 100 according to the invention
- Fig. 9 , 11 three detailed views of different states of the respective train mechanics 14.
- Analogous to figures A, B, C of Fig. 2 to 6 Figure A shows a rest state or initial state with the door closed
- Figure B shows a manually driven opening movement of the door
- Figure C shows an opening movement of the door caused by the drive unit 10.
- the Fig. 8 to 11 are therefore described together below, with differences between the embodiments being discussed separately.
- the lifting actuator 40 is, as in the sectional views of the door drive 100 according to the invention in the Fig. 8 , 10 clearly visible, preferably arranged close to the electric motor unit 12 and encompassing the drive shaft 22. Furthermore, a lifting rod 44 is provided which is supported by the drive shaft 22 and can be displaced along the deflection direction 90 by the lifting actuator 40. By moving the lifting rod 44, the respective engagement elements 46 can be moved between an engagement position (see Figure C in Fig. 9 , 11) and a release position (see Figure A, B in Fig. 9 , 11) can be activated. In the preferred embodiment shown, the lifting actuator 40 includes an electromagnet as an electrically controllable drive element for adjusting the lifting rod 44.
- the lifting actuator 40 also has an adjusting spring 42 acting along the deflection direction 90 on the lifting rod 44.
- This adjusting spring 42 is designed in such a way that it exerts a force on the engagement elements 46 via the lifting rod 44 in the direction of their engagement position (see Figure C in Fig. 9 , 11). In this way it can be ensured that the entire drive unit 10 is kept in a state in which the driving connection exists between the drive unit 10 and the piston element 114, even if an external power supply fails.
- This has the particular advantage that after the piston element 114 has been pulled into its holding position, it is also securely held in the holding position. This means the door remains in its open position even without an external power supply. This is necessary when used as a supply air area in RWA systems.
- the lifting actuator 40 is preferably designed in such a way that energization of the electromagnet mentioned as an example pulls the lifting rod 44 against the force of the adjusting spring 42 and thereby moves the engagement elements 46 into their release position (see Figures A, B in Fig. 9 , 11) can be activated. Without energizing the electromagnet and therefore in particular in the event of a power failure, only the adjusting spring 42 acts on the lifting rod, so that the engagement elements 46 are brought into their engagement positions (see Figure C in Fig. 9 , 11).
- additional holding elements 48 can be provided, which are designed analogously to the respective engagement element 46 and are arranged on the drive shaft 22 along the deflection direction 90, axially offset from these. These holding elements 48 can also be activated by the respective lifting actuator 40. Due to their axial offset, these holding elements 48 can be used to hold the respective door after a manual opening process (see Figures B in Fig. 9 ,11) in the open position. As shown, the holding elements 48 are preferably designed in particular in such a way that the holding elements 48 can be passed over by the nut element 52 during the manual opening process.
- FIG. 12 , 13 A further alternative embodiment of the door drive 100 according to the invention, which is in particular equipped with a type of ballpoint pen mechanism, is shown in Fig. 12 , 13 shown.
- the function of the door drive 100 shown, in particular with regard to the corresponding drive unit 10, essentially corresponds to that already referred to Fig. 1 and 4 described embodiment, to the above description reference is made.
- the use of the mechanism in the manner of a ballpoint pen mechanism in this embodiment is to be understood as an example, so the type of ballpoint pen mechanism could also be used analogously, for example, in other embodiments of the door drive 100 according to the invention, for example according to Fig. 6 be used.
- Fig. 12 shown door drive 100, in particular its drive unit 10, in addition to those already referred to Fig. 1 , 4
- the elements described have a kind of ballpoint pen mechanism.
- This mechanism in the manner of a ballpoint pen mechanism is formed in particular by a contour sleeve 80, which is rotatably mounted around the drive shaft 22 and secured against axial movement along the deflection direction 90, with a guide contour 82 and a guide pin 84 arranged on the coupling element 70 and engaging in the guide contour 82.
- Fig. 12 shows a sectional view of the door drive 100, in Fig. 13 Five different relative positionings of the guide pin 84 in the guide contour 82 are shown.
- the guide contour 82 is shaped in such a way that after a movement of the coupling element 70, and thus the guide pin 84, in the deflection direction 90, the coupling element 70 is held in an at least partially deflected position, in particular the holding position, see Figures A, B, C in Fig. 13 . It is particularly irrelevant whether this movement in the deflection direction 90 is caused manually or by a motor driven by the motor unit 12.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen Türantrieb für eine Tür, aufweisend eine mit der Tür koppelbare Antriebsmechanik mit einem verschiebbaren Kolbenelement und einer das Kolbenelement in Schließrichtung der Tür beaufschlagenden Schließerfeder, wobei im montierten Zustand des Türantriebs wechselseitig eine Bewegung der Tür mit einer Verschiebung des Kolbenelements einhergeht und eine manuelle Öffnungsbewegung der Tür das Kolbenelement in einer Auslenkrichtung gegen eine Kraft der Schließerfeder aus einer Ausgangsstellung verschiebt und dadurch in der Schließerfeder mechanische Energie für eine Schließbewegung der Tür speichert.
- Rein mechanische Türschließer sind allgemein bekannt und werden weltweit in unzähligen Gebäuden eingesetzt. Bei jedem Öffnen der mit einem derartigen Türschließer ausgestatteten Tür wird ein mechanischer Energiespeicher, im Allgemeinen eine Feder, beaufschlagt, wobei nach einem Freigeben der Tür durch den Benutzer diese gespeicherte mechanische Energie genutzt wird, um einen Schließvorgang der Tür selbstständig durchzuführen. Durch diese rein mechanischen Türschließer kann somit im Normalbetrieb ein sicheres Schließen einer Tür nach jeder Benutzung ermöglicht werden.
- Da bei jedem Öffnungsvorgang mechanische Energie in der Schließerfeder gespeichert wird, muss diese, in Bezug auf das reine Öffnen der Tür zusätzlich nötige, mechanische Energie durch den Nutzer der Tür aufgebracht werden. Dies kann jedoch bestimmten Personengruppen, beispielsweise jungen, alten und/oder körperlich eingeschränkten Personen, Schwierigkeiten bereiten oder für diese eine Benutzung einer mit einem derartigen rein mechanischen Türschließer ausgestatteten Tür sogar gänzlich unmöglich machen. Auch für autonome Fahrzeuge wie beispielsweise Putzroboter kann eine Tür mit einem derartigen rein mechanischen Türschließer ein unüberwindbares Hindernis darstellen.
- Ferner kann, insbesondere in größeren Gebäuden oder Gebäudekomplexen, eine Rauch/Wärmeabzugsanlage (RWA-Anlage) vorgesehen sein, die im Brandfall für eine ausreichende Frischluftzufuhr und eine schnelle und sichere Abfuhr von Rauchgasen aus dem Gebäude sorgen soll. Dies schützt im Gebäude befindliche Personen und soll diese insbesondere vor Vergiftungen und Erstickung bewahren. Für derartige RWA-Anlagen sind große Zuluftflächen vorteilhaft, wie sie beispielsweise durch offene Türen bereitgestellt werden können. Mit einfachen mechanischen Türschließern ausgestattete Türen werden von diesen jedoch geschlossen gehalten, so dass eine Berücksichtigung dieser Türen für RWA-Anlagen nicht möglich ist.
- Grundsätzlich ist es möglich, zusätzlich zu einem rein mechanischen Türschließer einen separaten Antrieb zum Öffnen der entsprechenden Tür vorzusehen. Da hierzu jedoch sowohl der Türschließer als auch der zusätzliche Antrieb montiert werden müssen, sind die Montagepositionen oft eingeschränkt und die Montage aufwändig. Zudem ist, neben den zusätzlich anfallenden Kosten für einen derartigen Antrieb, ein erhöhter Platzbedarf notwendig.
- Alternativ können auch vollständig automatische Türantriebe verwendet werden. Nachteilig bei derartigen automatischen Türantrieben ist jedoch, dass diese in Bezug auf Anschaffung, Installation, Wartung und Betrieb teurer sind.
- Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, voranstehend beschriebene Nachteile von bekannten Türschließern und Türantrieben des Standes der Technik zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Türantrieb zu schaffen, der ein selbstständiges Öffnen und sicheres Offenhalten einer Tür ermöglicht, gleichzeitig die rein mechanische Schließerfunktionalität beibehält und darüber hinaus bauraumsparend und kostengünstig ausgebildet ist.
- Voranstehende Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst. Insbesondere wird die Aufgabe durch einen Türantrieb mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Weitere Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Türantriebs ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
- Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch einen Türantrieb für eine Tür, aufweisend eine mit der Tür koppelbare Antriebsmechanik mit einem verschiebbaren Kolbenelement und einer das Kolbenelement in Schließrichtung der Tür beaufschlagenden Schließerfeder, wobei im montierten Zustand des Türantriebs wechselseitig eine Bewegung der Tür mit einer Verschiebung des Kolbenelements einhergeht und eine manuelle Öffnungsbewegung der Tür das Kolbenelement in einer Auslenkrichtung gegen eine Kraft der Schließerfeder aus einer Ausgangsstellung verschiebt und dadurch in der Schließerfeder mechanische Energie für eine Schließbewegung der Tür speichert.
- Der erfindungsgemäße Türantrieb ist dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmechanik eine Antriebseinheit umfasst, die eine elektrische Motoreinheit und eine von der elektrischen Motoreinheit antreibbare Zugmechanik aufweist, wobei durch die Zugmechanik eine rotatorische Bewegung der elektrischen Motoreinheit in einer Öffnungsdrehrichtung in eine translatorische Bewegung des Kolbenelements umwandelbar ist, wobei bei Betätigung der elektrischen Motoreinheit in der Öffnungsdrehrichtung die Zugmechanik das Kolbenelement gegen die Kraft der Schließerfeder aus der Ausgangsstellung in eine Haltestellung zieht, in der die Antriebseinheit anschließend bei gespannter Schließerfeder das Kolbenelement hält, wodurch ferner im montierten Zustand des Türantriebs die Tür in einer Öffnungsstellung gehalten ist.
- Ein erfindungsgemäßer Türantrieb ist vorrangig für eine Verwendung an Türen vorgesehen und kann somit mit diesen verwendet und entsprechend angeordnet werden. Darüber hinaus können jedoch auch weitere Verschlussvorrichtungen von Gebäudeöffnungen, beispielsweise Fenster oder Oberlichter, mit einem erfindungsgemäßen Türantrieb ausgestattet und bewegt werden. Über die Antriebsmechanik des Türantriebs, beispielsweise umfassend ein Hebelgestänge oder eine Hebel-Gleitschienen-Einheit, kann ein selbstständiges Schließen dieser Tür durch den Türantrieb ermöglicht werden. Bei einem manuellen, aber auch bei allen anderen, Öffnungsvorgängen der Tür wird über die Antriebsmechanik, die beispielsweise ein Ritzel und eine Zahnstange umfassen beziehungsweise beinhalten kann, das Kolbenelement aus seiner Ausgangsstellung gegen die Kraft der Schlie-βerfeder entlang seiner Auslenkrichtung verschoben, wodurch mechanische Energie in der Schließerfeder gespeichert wird. Nach einer Freigabe der Tür wird diese in der Schließerfeder gespeicherte Energie wieder freigesetzt und das Kolbenelement entgegen der Auslenkrichtung im Gehäuse in seine Ausgangsstellung zurückgeschoben. Über die oben bereits angegebene und durch die Antriebsmechanik gebildete mechanische Wirkverbindung führt dies zu einer Schließbewegung der Tür.
- Erfindungsgemäß weist der Türantrieb zusätzlich eine Antriebseinheit auf. Diese Antriebseinheit kann bevorzugt ebenfalls im Gehäuse des Türantriebs angeordnet beziehungsweise integriert sein oder an dieses angeflanscht sein. Eine elektrische Motoreinheit, die an eine externe und/oder interne elektrische Energieversorgung angeschlossen beziehungsweise anschließbar ist, treibt eine Zugmechanik an. Die Motoreinheit kann hierbei auch zusammen mit einem Getriebe als kombinierte Getriebemotoreinheit ausgebildet sein. Die Zugmechanik ist zumindest zeitweise sowohl mit der Motoreinheit als auch dem Kolbenelement mechanisch wirkverbunden und kann insbesondere die rotatorische Bewegung, die die Motoreinheit bereitstellt, in eine translatorische Bewegung umwandeln. Bei bestehender Wirkverbindung mit dem Kolbenelement wird dieser somit bei laufender Motoreinheit durch die Zugmechanik gegen die Kraft der Schließerfeder gezogen, wodurch sich über die Antriebsmechanik automatisch die mit dem Türantrieb verbundene Tür öffnet.
- Mit anderen Worten kann durch die zusätzliche, in den Türantrieb integrierte, Antriebseinheit, insbesondere durch deren Motoreinheit und Zugmechanik, eine angetriebene Öffnung der Tür ermöglicht werden. Die Motoreinheit wird hierbei bevorzugt derart lang betrieben, bis das Kolbenelement eine Haltestellung erreicht hat, die einer, insbesondere gewünschten und/oder voreingestellten, Öffnungsstellung der Tür entspricht. Diese Öffnungsstellung kann beispielsweise bei einem maximalen Öffnungswinkel, jedoch auch bei einem im Vergleich zum maximalen Öffnungswinkel kleineren Winkel erreicht werden.
- Insgesamt kann somit ein selbstständiges Öffnen der Tür ermöglicht werden, ohne dass der Nutzer der Tür, unabhängig davon ob es sich um eine tatsächliche Person oder auch beispielsweise um ein autonomes Fahrzeug handelt, selbst eine Kraft auf die Tür ausüben muss. Die für den Öffnungsvorgang der Tür nötige Kraft beziehungsweise nötige mechanische Energie wird durch die Antriebseinheit erzeugt, der durch den Nutzer aktiviert wird, beispielsweise über einen Taster oder ein drahtgebundenes oder drahtloses Aktivierungssignal. Auch ein Aktivieren des Öffnungsvorgangs durch ein externes oder intern generiertes Auslösesignal ist denkbar und kann somit vorgesehen sein.
- Weiter ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Tür durch die Antriebseinheit nach dem motorischen Öffnungsvorgang in der erreichten Öffnungsstellung auch gehalten wird. Dieses Halten kann beispielsweise für eine situative und/oder vorbestimmte Zeitspanne erfolgen, damit bei einer Auslösung ein Durchschreiten der offenen Tür erfolgen kann. Alternativ kann das Halten auch dauerhaft erfolgen, oder zumindest bis eine Deaktivierung des Haltens ausgelöst wird, beispielsweise durch einen Nutzer oder ein externes beziehungsweise intern generiertes Deaktivierungssignal. Nach Ablauf der Zeitspanne oder durch Deaktivierung wird dann das Halten der Tür in ihrer Öffnungsstellung durch die Antriebsmechanik wieder beendet, so dass die in der Schließerfeder gespeicherte mechanische Energie freigegeben wird und sich dadurch die Tür wieder selbstständig schließt. Bevorzugt befindet sich anschließend das Gesamtsystem aus Tür und Türantrieb wieder in seiner Ausgangsstellung, in der ein üblicher Betrieb mit dem Türantrieb als klassischer rein mechanischer Türschließer wieder ermöglicht ist.
- Bevorzugt ist jedoch insbesondere, dass das Halten der Tür in der Öffnungsstellung durch die Antriebseinheit dauerhaft ermöglicht wird, insbesondere unabhängig davon, ob die elektrische Energieversorgung der Antriebseinheit vorhanden ist oder nicht. Dies ermöglicht insbesondere einen Einsatz eines erfindungsgemäßen Türantriebs als Element einer RWA-Anlage. Bei einer Auslösung des erfindungsgemäßen Türantriebs, beispielsweise insbesondere in einem Brandfall, wird die Antriebseinheit des Türantriebs aktiviert und öffnet die Tür. Die Antriebseinheit ist derart ausgebildet, dass er anschließend die Tür auch weiterhin offenhält, insbesondere auch bei einem Stromausfall. Die geöffnete Tür kann auf diese Weise als sichere Zuluftfläche für den Rauch- beziehungsweise Wärmeabzug im Zuge einer RWA-Anlage wirken.
- Ferner kann der erfindungsgemäße Türantrieb dadurch gekennzeichnet sein, dass die elektrische Motoreinheit und/oder die Zugmechanik in Auslenkrichtung des Kolbenelements in Reihe mit dem Kolbenelement und/oder der Schließerfeder angeordnet sind. Eine Anordnung der verschiedenen Elemente des erfindungsgemä-βen Türantriebs in Reihe entlang der Auslenkrichtung bedeutet mit anderen Worten, dass diese entsprechenden Elemente des Türantriebs, insbesondere die elektrische Motoreinheit und/oder die Zugmechanik sowie das Kolbenelement und/oder die Schließerfeder, entlang der Auslenkrichtung nebeneinander beziehungsweise nacheinander angeordnet sind, wobei sich die einzelnen Elemente gegenseitig auch überlappen können. Die Eigenschaft der Antriebseinheit, das Kolbenelement des erfindungsgemäßen Türantriebs gegen die Kraft der Schlie-βerfeder in Auslenkrichtung ziehen zu können, kann auf diese Weise besonders einfach und kompakt realisiert werden.
- Auch kann der erfindungsgemäße Türantrieb dahingehend ausgebildet sein, dass die Zugmechanik derart mit dem Kolbenelement gekoppelt ist, dass während des Ziehens des Kolbenelements durch die Antriebseinheit aus der Ausgangsstellung in die Haltestellung eine manuelle Öffnungsbewegung der Tür weiterhin möglich ist. Dies kann bevorzugt beispielsweise dadurch ermöglicht werden, dass die Zugmechanik mit dem Kolbenelement nur einseitig kraftübertragend gekoppelt oder koppelbar ist, zum Beispiel durch ein lediglich einseitiges formschlüssiges Anschlagen, insbesondere zweier relativ zueinander translatorisch bewegbarer Bauteile innerhalb der Zugmechanik. Mit anderen Worten ist dieser Formschluss nur in Auslenkrichtung wirksam, entgegen der Auslenkrichtung hingegen nicht. Auf diese Weise kann die Zugmechanik das Kolbenelement entlang der Auslenkrichtung ziehen, wobei gleichzeitig bei einer im Vergleich zur Zugmechanik schnelleren Bewegung des Kolbenelements entlang der Auslenkrichtung das Kolbenelement der Ziehbewegung vorauseilen kann.
- Mit anderen Worten kann ein Benutzer die Tür auch schneller Öffnen als es durch die Antriebseinheit ermöglicht werden kann. Eine während des durch die Antriebseinheit angetriebenen Öffnungsvorgangs auf die Tür durch einen Benutzer ausgeübte Kraft führt somit insbesondere lediglich zu einer schnelleren Öffnung der Tür und nicht zu einer Belastung und/oder sogar Beschädigung des erfindungsgemä-βen Türantriebs. Bevorzugt kann hierbei auch vorgesehen sein, dass auch nach Abschluss der motorisierten Öffnungsbewegung der Tür durch die Antriebseinheit, also wenn die Antriebseinheit die Tür in deren Öffnungsstellung hält, eine weitere durch einen Benutzer ausgeführte Öffnungsbewegung der Tür möglich ist.
- Darüber hinaus kann bei dem erfindungsgemäßen Türantrieb vorgesehen sein, dass die Zugmechanik derart ausgebildet ist, dass bei einer Betätigung der elektrischen Motoreinheit entgegen der Öffnungsdrehrichtung keine antriebswirksame Verbindung zwischen der Antriebseinheit und dem Kolbenelement besteht, so dass die elektrische Motoreinheit keine Kraft, insbesondere keine translatorische Kraft, auf das Kolbenelement überträgt. Bevorzugt wird somit eine bereits vorhandene antriebswirksame Verbindung zwischen der Antriebseinheit und dem Kolbenelement bei einer Betätigung der elektrischen Motoreinheit entgegen der Öffnungsdrehrichtung gelöst. Durch das Fehlen einer antriebswirksamen Verbindung in dieser Drehrichtung kann der erfindungsgemäße Türantrieb auch die üblicherweise durch rein mechanische Türschießer bereitgestellten Funktionen, insbesondere das selbstständige Schließen einer geöffneten Tür nach einer Öffnung, bereitstellen. Ferner kann das Halten der Tür in ihrer Öffnungsstellung durch die Antriebseinheit der Antriebsmechanik durch die Betätigung der elektrischen Motoreinheit entgegen der Öffnungsdrehrichtung aktiv beendet werden, wodurch dann das Kolbenelement durch die in der Schließerfeder gespeicherte mechanische Energie wieder in seine Ausgangsstellung zurückgeschoben und die Tür geschlossen wird.
- Besonders bevorzugt kann der erfindungsgemäße Türantrieb dadurch gekennzeichnet sein, dass die Antriebseinheit selbsthemmend ausgebildet ist, wobei bevorzugt die elektrische Motoreinheit selbsthemmend ausgebildet ist, insbesondere die elektrische Motoreinheit als selbsthemmende Getriebemotoreinheit mit einen Schrittmotor und einem Planetengetriebe ausgebildet ist, und/oder die Zugmechanik selbsthemmend ausgebildet ist. Selbsthemmend im Sinne der Erfindung bedeutet, dass die Antriebseinheit derart ausgebildet ist, dass sie auch ohne Versorgung mit elektrischer Energie der Kraft widersteht, die durch die gespannte Schlie-βerfeder auf das Kolbenelement in dessen Haltestellung ausgeübt wird, und somit die Tür in ihrer Öffnungsstellung hält. Mit anderen Worten umfasst der Ausdruck selbsthemmend im Sinne der Erfindung, dass die Antriebseinheit an die jeweilige im Türantrieb eingesetzte Schließerfeder angepasst selbsthemmend ausgebildet ist.
- Durch die selbsthemmende Eigenschaft der Antriebseinheit kann ermöglicht werden, dass auch bei Ausfall der elektrischen Energieversorgung die Tür durch den erfindungsgemäßen Türantrieb in ihrer Öffnungsstellung gehalten werden kann, insbesondere beispielsweise für einen Einsatz des erfindungsgemäßen Türantriebs als Teil einer RWA-Anlage. Hierfür können beispielsweise entweder die elektrische Motoreinheit oder die Zugmechanik, bevorzugt jedoch beide Elemente, jeweils für sich oder insgesamt in Kombination selbsthemmend ausgebildet sein. Eine mögliche selbsthemmende Ausbildung der Motoreinheit stellt hierbei beispielsweise ein Ausgestaltung der Motoreinheit als Getriebemotoreinheit mit einem Schrittmotor und einem Planetengetriebe dar. Auch ein Einsatz anderer Arten von Elektromotoren beziehungsweise Getriebeeinheiten ist bei vorhandener Eignung, insbesondere hinsichtlich der selbsthemmenden Eigenschaften der entsprechend gebildeten Getriebemotoreinheit, möglich. Die Zugmechanik wiederum kann beispielsweise eine Gewindeverbindung mit ineinandergreifenden Gewindeabschnitten aufweisen, die über eine geeignete Wahl beispielsweise einer Steigung der Gewindeabschnitte ebenfalls selbsthemmend im Sinne der Erfindung wirken kann.
- Auch kann der erfindungsgemäße Türantrieb dahingehend ausgebildet sein, dass die Antriebseinheit einen elektrischen Energiespeicher zum zumindest einmaligen Ziehen des Kolbenelements gegen die Kraft der Schließerfeder aus der Ausgangsstellung in die Haltestellung umfasst. Insbesondere bei einem Einsatz des erfindungsgemäßen Türantriebs als Teil einer RWA-Anlage ist es erforderlich, das Öffnen der Tür im Brandfall ausreichend sicherzustellen. Durch einen elektrischen Energiespeicher, in dem ausreichend elektrische Energie für ein zumindest einmaliges Öffnen der Tür gespeichert ist, kann diese Sicherheit für den Öffnungsvorgang deutlich gesteigert werden. Auch bei sofortigem Ausfall einer externen elektrischen Energieversorgung des erfindungsgemäßen Türantriebs kann somit der Öffnungsvorgang gesichert durchgeführt und damit die gewünschte Zuluftfläche geschaffen werden.
- Auch kann beim erfindungsgemäßen Türantrieb ferner vorgesehen sein, dass die Antriebseinheit eine Steuer- und/oder Regelelektronik zum Empfangen von Auslösesignalen und basierend darauf zum Ansteuern der elektrischen Motoreinheit umfasst. Mit anderen Worten ist in dieser Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Türantriebs die Steuer- und/oder Regelelektronik in den Türantrieb integriert und/oder integrierbar. Das Auslösen der Funktion der Antriebseinheit kann somit direkt durch den erfindungsgemäßen Türantrieb erfolgen. Externe, vom Türantrieb räumlich getrennte Steuervorrichtungen können damit vermieden werden, wodurch Unterbrechungen von Kommunikationsverbindungen, die insbesondere drahtgebunden und/oder drahtlos ausgebildet sein können, zwischen dem erfindungsgemäßen Türantrieb und externen Steuer- und/oder Regelvorrichtungen, die insbesondere beispielsweise im Brandfall nicht auszuschließen sind, als Fehlerquelle vermieden werden können.
- Auch kann der erfindungsgemäße Türantrieb dahingehend ausgebildet sein, dass im montierten Zustand des Türantriebs die Haltestellung des Kolbenelements einem Öffnungswinkel der Tür zwischen größer 0° und 180°, insbesondere zwischen 75° und 105°, bevorzugt von 90°, entspricht. Durch einen Öffnungswinkel der Tür von größer 0° und 180°, insbesondere von 75° bis 105°, bevorzugt von 90°, kann im Zuge einer RWA-Anlage eine ausreichend große Zuluftfläche durch die geöffnete Tür sichergestellt werden. Dieser der Haltestellung des Kolbenelements entsprechende Öffnungswinkel der Tür kann hierbei der maximale Öffnungswinkel der Tür sein, jedoch auch einem beliebigen, kleineren Öffnungswinkel entsprechen.
- Besonders bevorzugt kann der erfindungsgemäße Türantrieb dadurch gekennzeichnet sein, dass die Zugmechanik eine von der elektrischen Motoreinheit drehbar antreibbare Übertragungsvorrichtung, ein mit dem Kolbenelement, insbesondere einstückig, verbundenes Kopplungselement und ein zwischen der Übertragungsvorrichtung und dem Kopplungselement angeordnetes Verbindungsteil aufweist, wobei das Verbindungsteil mit der Übertragungsvorrichtung drehfest und, insbesondere begrenzt, axial verschiebbar und mit dem Kopplungselement über eine Gewindeverbindung gekoppelt ist, oder umgekehrt. Die Aufteilung der Zugmechanik in Übertragungsvorrichtung, Kopplungselement sowie Verbindungsteil ermöglicht, dass verschiedene Aufgaben der Zugmechanik durch jeweils ein speziell ausgebildetes Element der Zugmechanik erfüllt werden können. So stellen die Übertragungsvorrichtung sowie das Kopplungselement jeweils diejenigen Teile der Zugmechanik dar, die mit der Motoreinheit bzw. dem Kolbenelement direkt verbunden sind. So kann beispielsweise das Kopplungselement bevorzugt sogar einstückig mit dem Kolbenelement ausgebildet sein. Die Übertragungsvorrichtung wiederum ist für eine Weiterleitung des durch die Motoreinheit bereitgestellten, zumeist rotatorischen, Antreibens bis zum Kopplungselement vorgesehen. Die Übertragungsvorrichtung kann hierfür beispielsweise Wellen- und Lagerelemente aber auch ein Übersetzungsgetriebe umfassen. Das Verbindungsteil wiederum kann eine mechanische Wirkverbindung zwischen der Übertragungsvorrichtung dem Kopplungselement und damit insgesamt zwischen der Motoreinheit der Antriebseinheit und dem Kolbenelement bilden. Durch die drehfeste Verbindung mit entweder der Übertragungsvorrichtung oder umgekehrt dem Kopplungselement und der gleichzeitig vorhandenen Gewindeverbindung mit dem Kopplungselement oder umgekehrt der Übertragungsvorrichtung kann eine rotatorische Antriebsbewegung der Übertragungsvorrichtung besonders einfach in eine translatorische Bewegung, insbesondere ein Ziehen, des Kopplungselements und dadurch des Kolbenelements umgewandelt werden. Die begrenzte axiale Verschiebbarkeit des Verbindungsteils ermöglicht einerseits durch die Begrenzung die Kraftweiterleitung zwischen Übertragungsvorrichtung und Kopplungselement zu verwirklichen, und gleichzeitig andererseits durch die Verschiebbarkeit eine Entkopplung zwischen der relativen Position des Kopplungselements und der Übertragungsvorrichtung zu ermöglichen, um zum Beispiel ein Öffnen der Tür bei inaktivem Antriebseinheit nicht zu behindern.
- In einer Weiterentwicklung kann der erfindungsgemäße Türantrieb dadurch gekennzeichnet sein, dass die Schließerfeder als Schraubenfeder ausgebildet ist und das Kopplungselement und/oder das Verbindungsteil und/oder Teile der Übertragungsvorrichtung im Inneren der Schließerfeder angeordnet sind. Schraubenfedern stellen besonders bevorzugte Ausgestaltungen von Schließerfedern dar, da sie in ihrem Inneren einen Hohlraum aufweisen. Durch Anordnung zumindest von Teilen der Zugmechanik in diesem Hohlraum kann ein besonders kompakter Aufbau des gesamten erfindungsgemäßen Türantriebs ermöglicht werden.
- Auch kann der erfindungsgemäße Türantrieb dadurch weiterentwickelt sein, dass das Kopplungselement rohrartig ausgebildet ist und/oder die Übertragungsvorrichtung eine, insbesondere in das rohrartige Kopplungselement eintauchende, Antriebswelle aufweist und/oder das Verbindungsteil ein Mutterelement aufweist. Eine Antriebswelle stellt eine besonders einfache Ausgestaltung einer Übertragungsvorrichtung zum Weiterleiten der durch die Motoreinheit bereitgestellten und insbesondere rotatorischen Antriebsbewegung dar. Ein Eintauchen der Antriebswelle in das rohrartige Kopplungselement ermöglicht eine weitere Steigerung einer Kompaktheit des Aufbaus der gesamten Zugmechanik und insgesamt des erfindungsgemäßen Türantriebs. Für eine Umsetzung der rotatorischen Bewegung der Antriebswelle in eine translatorische Bewegung des Kopplungselements, wodurch das Ziehen des Kolbenelements erfolgt, ist ein Mutterelement als Verbindungsteil oder Teil des Verbindungsteils ebenfalls eine besonders kompakte und bauraumsparende Möglichkeit. Insbesondere kann das Mutterelement ein Innengewinde oder ein Außengewinde für die Gewindeverbindung zur Übertragungsvorrichtung oder zum Kopplungselement aufweisen. Bevorzugt ist auch in dieser Ausgestaltungsform die Schließerfeder als Schraubenfeder ausgebildet und das Kopplungselement, das Mutterelement und zumindest ein Teil der Antriebswelle im Inneren der Schließerfeder angeordnet.
- Besonders bevorzugt kann der erfindungsgemäße Türantrieb dahingehend weiterentwickelt sein, dass die Antriebswelle zumindest abschnittsweise als Gewindespindel ausgebildet ist sowie das Mutterelement mit einem an die Gewindespindel angepassten Innengewinde auf der Gewindespindel angeordnet und in dem rohrartigen Kopplungselement drehfest und axial verschiebbar gelagert ist, wobei bei in Öffnungsdrehrichtung angetriebener Antriebswelle die axiale Verschiebbarkeit begrenzt ist, so dass das Kopplungselement und das Kolbenelement einer axialen Bewegung des Mutterelements entlang der Gewindespindel folgen, bei entgegen der Öffnungsdrehrichtung angetriebener Antriebswelle hingegen nicht. In dieser bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Türantriebs wird die Rotationsbewegung der Antriebswelle über eine Gewindeverbindung, gebildet durch die Gewindespindel der Antriebswelle und einem Innengewinde des Mutterelements, in eine translatorische Bewegung des Mutterelements entlang der Auslenkrichtung umgewandelt, da durch die drehfeste Anordnung des Mutterelements im Kopplungselement eine der Rotation der Gewindespindel folgende Rotationsbewegung des Mutterelements blockiert ist. Durch die Begrenzung einer möglichen axialen Verschiebung des Mutterelements im Kopplungselement bildet sich bei Erreichen der Begrenzung durch das Mutterelement ein axialer Formschluss zwischen dem Mutterelement und dem Kopplungselement, der als Ergebnis zu einem Ziehen des Kopplungselements und dadurch des Kolbenelements in Auslenkrichtung führt. Eine besonders einfache und sichere Umwandlung der rotatorischen Antriebsbewegung der elektrischen Motoreinheit in ein Ziehen des Kolbenelements in seine Haltestellung kann auf diese Weise ermöglicht werden.
- Gemäß einer ersten weiterentwickelten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Türantriebs kann vorgesehen sein, dass radial am Mutterelement zumindest ein Bolzen angeordnet ist, wobei der zumindest eine Bolzen in eine sich axial erstreckende Nut im Kopplungselement eingreift, wobei ferner bei in Öffnungsdrehrichtung angetriebener Antriebswelle eine axiale Bewegung des Mutterelements relativ zum Kopplungselement durch ein formschlüssiges Anschlagen des zumindest einen Bolzens an eine Axialfläche der Nut, insbesondere ein axiales Ende der Nut oder zumindest eines Teilabschnitts der Nut, begrenzt ist. In dieser Ausführungsform weist das Mutterelement zumindest einen in Radialrichtung abstehenden Bolzen auf. Bevorzugt kann das Mutterelement auch mehrere derartige Bolzen aufweisen, beispielsweise zwei sich bezüglich der Gewindespindel diametral gegenüberliegende derartige Bolzen, die jeweils in eine Nut eingreifen. Durch den Eingriff des zumindest einen Bolzens in die Nut des Kopplungselements kann zum einen das drehfeste Anordnen des Mutterelements im Kopplungselement sichergestellt werden. Das Anschlagen des Bolzens an der Axialfläche, das ein axiales Verschieben des Mutterelements relativ zum Kopplungselement blockiert, ermöglicht wiederum, dass dann das Kopplungselement und somit das Kolbenelement der axialen Bewegung des Mutterelements entlang der rotierenden Gewindespindel folgt. Die Nut kann hierfür beispielsweise als einfache linear entlang der Auslenkrichtung ausgedehnte Nut ausgebildet sein. Alternativ kann die Nut auch beispielsweise im Wesentlichen L-artig geformt sein, wobei hier die begrenzende Axialfläche am unteren Querarm der L-artigen Nut angeordnet ist. Der senkrechte Arm der L-artigen Nut kann sich mit seinem oberen Ende sogar bis zum axialen Ende des Kopplungselements erstrecken. Eine Montage der Antriebseinheit kann dadurch erleichtert werden, da beim Zusammenbau der Zugmechanik der Bolzen einfach in dieses obere Ende des senkrechten Arms eingeführt werden kann.
- Gemäß einer alternativen Weiterentwicklung kann beim erfindungsgemäßen Türantrieb vorgesehen sein, dass das Mutterelement eine nicht kreisförmige, insbesondere sechseckige, Außenkontur aufweist, wobei das Mutterelement in einer entsprechend der Außenkontur ausgebildeten Innenkontur des rohrartigen Kopplungselements drehfest und axial verschiebbar gelagert ist, wobei ferner das Kopplungselement mit einem Anschlagelement versehen ist, das bei in Öffnungsdrehrichtung angetriebener Antriebswelle eine axiale Bewegung des Mutterelements relativ zum Kopplungselement formschlüssig begrenzt. In dieser Ausführungsform erfolgt die drehfeste Lagerung des Mutterelements im Kopplungselement durch die entsprechend aneinander angepassten nicht kreisförmigen Außenbeziehungsweise Innenkonturen dieser Elemente. Gleichzeitig ist durch diese drehfeste Lagerung auch eine axiale Verschiebbarkeit des Mutterelements im Kopplungselement ermöglicht. Für das Begrenzen dieser axialen Verschiebbarkeit, das, wie oben bereits beschrieben, das Ziehen des Kolbenelements in Auslenkrichtung ermöglicht, weist hier das Kopplungselement ein Anschlagelement auf, an das das Mutterelement an einer bestimmten Position im Kopplungselement formschlüssig anschlägt. Bei einer weiteren Rotation der Gewindespindel in Öffnungsdrehrichtung folgt dann das Kopplungselement und damit das Kolbenelement der axialen Bewegung des Mutterelements entlang der Gewindespindel. Insbesondere bei einer gleichmäßig sechseckigen Ausgestaltung der Außenkontur des Mutterelements sowie der Innenkontur des Kopplungselements kann in dieser Ausführungsform bevorzugt eine handelsübliche Schraubenmutter als Mutterelement verwendet werden.
- In einer weiteren alternativen Weiterentwicklung kann der erfindungsgemäße Türantrieb dahingehend ausgebildet sein, dass eine gemeinsame Längsachse der Gewindespindel und des Innengewindes versetzt zu einer Mittelachse des Kopplungselements angeordnet ist, wobei das Kopplungselement mit einem Anschlagelement versehen ist, das bei in Öffnungsdrehrichtung angetriebener Antriebswelle eine axiale Bewegung des Mutterelements relativ zum Kopplungselement formschlüssig begrenzt. Im Gegensatz zur voranstehend beschriebenen Ausgestaltungsform können in dieser Ausgestaltungsform die Außenkontur des Mutterelements sowie die Innenkontur des Kopplungselements zylindrisch mit kreisförmigem Querschnitt ausgeformt sein. Die drehfeste Lagerung des Mutterelements im Kopplungselement erfolgt in dieser Ausführungsform über den radialen Versatz zwischen der Mittelachse des Kopplungselements und der gemeinsamen Längsachse der Gewindespindel und des Innengewindes. Bei einer rotatorischen Bewegung der Gewindespindel stützt sich das Mutterelement durch diesen Versatz an der Innenkontur des Kopplungselements ab. Das Anschlagelement wiederum stellt sicher, dass ab einer bestimmten axialen Position des Mutterelements Kopplungselement ein Ziehen des Kopplungselements und dadurch des Kolbenelements entlang der Auslenkrichtung erfolgt.
- Ferner kann der erfindungsgemäße Türantrieb dadurch gekennzeichnet sein, dass die Antriebswelle einen Antriebsabschnitt zum rotatorischen Antreiben des Mutterelements aufweist, wobei das Mutterelement eine für das rotatorischen Antreiben an den Antriebsabschnitt der Antriebswelle angepasste durchgehende Zentralöffnung aufweist, wobei die Antriebswelle mit ihrem Antriebsabschnitt die Zentralöffnung durchgreift, wobei ferner das Mutterelement ein Außengewinde aufweist, das in ein Innengewinde des rohrartigen Kopplungselements eingreift, und die Antriebswelle ein axiales Begrenzungselement aufweist, das bei in Öffnungsdrehrichtung angetriebener Antriebswelle eine axiale Bewegung des Mutterelements relativ zur Antriebswelle formschlüssig begrenzt. In dieser Ausgestaltungsform ist das Mutterelement durch eine Gewindeverbindung direkt mit dem Kopplungselement verbunden. Das rotatorische Antreiben des Mutterelements erfolgt über den Antriebsabschnitt der Antriebswelle und die entsprechend ausgebildete Zentralöffnung des Mutterelements. Der Antriebsabschnitt und die Zentralöffnung sind hierbei derart aufeinander abgestimmt ausgebildet, dass eine Rotation der Antriebswelle und damit des Antriebsabschnitts zu einer Rotation des Mutterelements führt, beispielsweise durch ein formschlüssiges Anliegen bzw. Anschlagen von Teilen des Antriebsabschnitt an entsprechenden Flächen der Zentralöffnung. Insbesondere sind Antriebsabschnitt und Zentralöffnung derart ausgebildet, dass grundsätzlich ein axiales Verschieben des Mutterelements am Antriebsabschnitt entlang der Auslenkrichtung möglich ist. Durch das Begrenzungselement kann dieses axiale Verschieben des Mutterelements ab einer bestimmten Position des Mutterelements blockiert werden. Hierdurch ergibt sich, dass eine anschließende weitere Rotation der Antriebswelle, und damit des Antriebsabschnitt und des Mutterelements, über die Gewindeverbindung derart auf das Kopplungselement übertragen wird, dass dieses entlang der Auslenkrichtung gezogen wird.
- In einer Weiterentwicklung kann der erfindungsgemäße Türantrieb dahingehend ausgebildet sein, dass der Antriebsabschnitt einen axial gleichbleibenden, nicht kreisförmigen, insbesondere sechseckigen, Querschnitt aufweist sowie die Zentralöffnung an diesen Querschnitt der Antriebswelle angepasst ist und dadurch das Mutterelement an der Antriebswelle drehfest und axial verschiebbar gelagert ist, wobei die Antriebswelle einen über den Querschnitt radial hinausragenden Endanschlag als axiales Begrenzungselement aufweist. Durch den axial gleichbleibenden Querschnitt kann das oben beschriebene axiale Verschieben des Mutterelements entlang des Antriebsabschnitt besonders einfach ermöglicht werden. Die nicht kreisförmige Form des Querschnitts und die daran angepasste Gestalt der Zentralöffnung ermöglicht eine formschlüssige Übertragung einer Rotation der Antriebswelle auf das Mutterelement. Der Endanschlag ermöglicht als axiales Begrenzungselement wiederum, dass ein axiales Verschieben des Mutterelements entlang des Antriebsabschnitt ab einer gewissen Position blockiert ist und dadurch das Ziehen des Kolbenelements entlang der Auslenkrichtung erfolgt.
- Alternativ kann bei dem erfindungsgemäßen Türantrieb auch vorgesehen sein, dass der Antriebsabschnitt einen zylindrischen Zentralteil und ein radial daraus hervorstehendes Sektorteil aufweist sowie die Zentralöffnung des Mutterelements einen dem Zentralteil entsprechenden zylindrischen Mittelabschnitt und eine zumindest der Größe des Sektorteils entsprechende Sektoröffnung, wobei das Mutterelement eine zur Sektoröffnung komplementäre Sektorblende mit einem an einer von der elektrischen Motoreinheit abgewandten Seite angeordneten Anschlag aufweist, wobei bei mit an der Sektoröffnung ausgerichtetem Sektorteil keine antriebswirksame Verbindung zwischen der Antriebseinheit und dem Kolbenelement besteht und bei in Öffnungsdrehrichtung angetriebener Antriebswelle der Sektorteil am Anschlag der Sektorblende formschlüssig anschlägt und ferner das axiale Begrenzungselement bildet. In dieser Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Türantriebs sind das Mutterelement und der Antriebsabschnitt im Sinne einer Schlüssel-Loch-Anordnung ausgebildet. Solange der Antriebsabschnitt derart ausgerichtet ist, dass sein Sektorteil mit der Sektoröffnung der Zentralöffnung zusammenfällt, besteht keine antriebswirksame Verbindung zwischen der Motoreinheit und dem Kolbenelement, wodurch der erfindungsgemäße Türantrieb lediglich seine rein mechanische automatische Schließerfunktionalität ausführen kann. Bei Betätigung der elektrischen Motoreinheit in Öffnungsdrehrichtung verdreht sich die Antriebswelle und damit der Antriebsabschnitt derart, dass das Sektorteil die Sektorblende hintergreift. Durch das Anschlagen des Sektorteils am Anschlag wird eine Rotation in Öffnungsdrehrichtung von der Antriebswelle auf das Mutterelement übertragen. Da gleichzeitig das Sektorteil auch an der axialen Fläche der Sektorblende anliegt, ist eine axiale Bewegung des Mutterelements blockiert, wodurch über die Gewindeverbindung zwischen den Mutterelement und dem Kopplungselement als Ergebnis ein Ziehen des Kolbenelements in Auslenkrichtung ermöglicht ist. Um das Halten des Kolbenelements in der erreichten Haltestellung sicherzustellen, sind bevorzugt sowohl die axiale Fläche der Sektorblende als auch der an dieser Fläche anliegende Abschnitt des Sektorteils quer, bevorzugt senkrecht, zur Auslenkrichtung ausgerichtet.
- Alternativ kann der erfindungsgemäße Türantrieb auch dadurch weitergebildet sein, dass die Übertragungsvorrichtung einen Hubaktuator, eine durch die Antriebswelle gelagerte und entlang der Auslenkrichtung durch den Hubaktuator verschiebbare Hubstange sowie zumindest ein an der Antriebswelle gelagertes und durch die Hubstange zwischen einer Eingriffsstellung und einer Freigabestellung schaltbares Eingriffselement aufweist, wobei das zumindest eine Eingriffselement in seiner Eingriffsstellung durch Eingreifen in die entsprechend angepasste Zentralöffnung des Mutterelements den Antriebsabschnitt und das Begrenzungselement der Antriebswelle bildet. Mit anderen Worten kann in dieser Ausgestaltungsform die antriebswirksame Verbindung zwischen der Antriebseinheit und dem Kolbenelement aktiv ein- bzw. ausgestaltet werden. In seiner Eingriffsstellung bildet das Eingriffselement mit der entsprechend angepassten Zentralöffnung des Mutterelements sowohl radial als auch axial einen Formschluss, sodass zum einen eine Rotationsbewegung der Antriebswelle auf das Mutterelement übertragen wird, und zum anderen ein axiales Verschieben des Mutterelements entlang der Antriebswelle verhindert ist. Im Ergebnis führt somit, insbesondere bereitgestellt durch die Gewindeverbindung zwischen Mutterelement und dem Kopplungselement, eine Rotation der Antriebswelle in Öffnungsdrehrichtung zu einem Ziehen des Kopplungselements und dadurch des Kolbenelements entlang der Auslenkrichtung. Zugleich kann umgekehrt mit dem Eingriffselement in seiner Freigabestellung die antriebswirksame Verbindung gelöst werden, wodurch beispielsweise ein sicheres Schließen der Tür, angetrieben durch die in der Schließerfeder gespeicherte mechanische Energie, sichergestellt werden kann.
- Bevorzugt kann der erfindungsgemäße Türantrieb dahingehend weiterentwickelt sein, dass der Hubaktuator eine entlang der Auslenkrichtung auf die Hubstange wirkende Stellfeder aufweist, wobei die Stellfeder über die Hubstange auf das zumindest eine Eingriffselement eine Kraft in Richtung seiner Eingriffsstellung ausübt. Mit anderen Worten wird durch die Stellfeder die Antriebseinheit in einem Zustand gehalten, in der die antriebswirksame Verbindung zwischen der Antriebseinheit und dem Kolbenelement besteht. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass nach einem Ziehen des Kolbenelements in seine Haltestellung auch bei einem Stromausfall das Eingriffselement in seiner Eingriffsstellung verbleibt und somit das Kolbenelement durch die Antriebseinheit in dieser Haltestellung gehalten werden kann. Im Ergebnis bleibt die Tür auch ohne externe Stromversorgung in ihrer Öffnungsstellung. Dies ist bei Einsatz in einer RWA-Anlage insbesondere als Zuluftfläche erforderlich.
- Darüber hinaus kann der erfindungsgemäße Türantrieb derart weiterentwickelt sein, dass das zumindest eine Eingriffselement eine Sperrklinke oder ein Kugelsperrbolzen ist. Diese Aufzählung ist nicht abschließend, sodass auch weitere Ausgestaltungen von durch eine Hubstange schaltbaren Eingriffselementen möglich sind. insbesondere kann für verschiedene Türantrieb mit unterschiedlichen Anforderungen das jeweils passende Eingriffselement ausgewählt werden.
- Ferner kann beim erfindungsgemäßen Türantrieb vorgesehen sein, dass die Antriebseinheit eine drehbar um die Übertragungsvorrichtung, insbesondere die Antriebswelle, gelagerte und gegen axiale Bewegung entlang der Auslenkrichtung gesicherte Konturhülse mit einer Führungskontur aufweist, wobei das Kopplungselement einen Führungspin aufweist, der in die Führungskontur eingreift, wobei die Führungskontur zusammen mit dem Führungspin eine Art Kugelschreibermechanik bildet, die nach einer Bewegung des Kopplungselements in Auslenkrichtung das Kopplungselement in einer zumindest teilweise ausgelenkten Stellung, insbesondere der Haltestellung, hält, und erst nach erneuter Bewegung des Kopplungselements in Auslenkrichtung eine vollständige Rückkehr in seine Ausgangsstellung ermöglicht. Durch diese Kugelschreibermechanik kann somit insbesondere ermöglicht werden, dass auch bei dem vollständigen Wegfall einer elektrischen Energieversorgung das Kopplungselement in einer ausgelenkten Stellung, insbesondere der Haltestellung, gehalten ist. Ein Einsatz des erfindungsgemäßen Türantriebs in einer RWA-Anlage kann somit noch sicherer gestaltet werden. Insbesondere kann durch eine derartig speziell für einen Einsatz in einer RWA-Anlage angepasste Mechanik nach Art einer Kugelschreibermechanik auch ein Offenhalten der Tür nach einer manuellen Öffnung der Tür ermöglicht werden.
- Die Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf Figuren beschrieben. Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise werden in den Figuren jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
-
- Fig. 1
- eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Türantriebs als Kombination aus Türschließer und Antrieb mit einer Antriebswelle,
- Fig. 2
- Detailansichten der Ausführungsform des Türantriebs aus
Fig. 1 in verschiedenen Zuständen, - Fig. 3
- Detailansichten einer ersten Abwandlung der Ausführungsform des Türantriebs aus
Fig. 1 in verschiedenen Zuständen, - Fig. 4
- Detailansichten einer zweiten Abwandlung der Ausführungsform des Türantriebs aus
Fig. 1 in verschiedenen Zuständen, - Fig. 5
- Detailansichten einer dritten Abwandlung der Ausführungsform des Türantriebs aus
Fig. 1 in verschiedenen Zuständen, - Fig. 6
- Detailansichten einer vierten Abwandlung der Ausführungsform des Türantriebs aus
Fig. 1 in verschiedenen Zuständen, - Fig. 7
- ein Mutterelement und ein Antriebsabschnitt einer Antriebswelle einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Türantriebs,
- Fig. 8
- eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Türantriebs mit einem Hubaktuator und Sperrklinken,
- Fig. 9
- Detailansichten der Ausführungsform des Türantriebs aus
Fig. 8 in verschiedenen Zuständen, - Fig. 10
- eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Türantriebs mit einem Hubaktuator und Sperrkugelbolzen,
- Fig. 11
- Detailansichten der Ausführungsform des Türantriebs aus
Fig. 10 in verschiedenen Zuständen, - Fig. 12
- eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Türantriebs mit einer Art Kugelschreibermechanik, und
- Fig. 13
- Detailansichten der Ausführungsform des Türantriebs aus
Fig. 12 in verschiedenen Zuständen. -
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Türantriebs 100 als Kombination aus Türschließer und Antrieb. Wie alle erfindungsgemäßen Türantrieb 100 weist dieser eine Antriebsmechanik 112 mit einem Kolbenelement 114 und einer Schließerfeder 116 auf, die in einem Gehäuse 110 angeordnet sind. Das Kolbenelement 114 ist entlang einer Auslenkrichtung 90 im Gehäuse 110 verschiebbar gelagert und ermöglicht durch mechanische Kopplung an eine Antriebswelle 118 eine Anbindung an eine Tür. Insbesondere geht durch diese Kopplung, die beispielsweise durch ein Ritzel an der Antriebswelle 118 und eine Zahnstange am Kolbenelement 114 gebildet ist, wechselseitig eine Bewegung der Tür mit einer Verschiebung des Kolbenelements 114 einher. - Somit bewirkt eine Öffnungsbewegung der Tür über die Antriebsmechanik 112 die oben beschriebene Verschiebung des Kolbenelements 114 entlang der Auslenkrichtung 90, insbesondere gegen die Kraft der Schließerfeder 116. Somit wird bei jedem Öffnungsvorgang der Tür mechanische Energie in der Schließerfeder 116 gespeichert, die im Anschluss nach einer Freigabe der Tür wieder freigesetzt werden kann. Die Schließerfeder 116 drückt dann das Kolbenelement 114 zurück in seine Ausgangsstellung, die Tür wird insbesondere zwangsläufig automatisch geschlossen.
- Der erfindungsgemäße Türantrieb 100 ist dadurch gekennzeichnet, dass er zusätzlich einen Antriebseinheit 10 aufweist, der, angetrieben durch eine Motoreinheit 12 der Antriebseinheit 10, über eine Zugmechanik 14 der Antriebseinheit 10 das Kolbenelement 114 entgegen der Kraft der Schließerfeder 116 entlang der Auslenkrichtung 90 aus der Ausgangsstellung in eine Haltestellung ziehen kann. Die Motoreinheit 12 kann insbesondere als eine Getriebemotoreinheit 12 ausgebildet sein, in der ein Elektromotor und ein Getriebe in einer gemeinsamen Baueinheit integriert sind. Im montierten Zustand des erfindungsgemäßen Türantriebs 100 kann diese Haltestellung des Kolbenelements 114 beispielsweise einem Öffnungswinkel der Tür zwischen größer 0° und 180°, insbesondere zwischen 75° und 105°, bevorzugt von 90°, entsprechen.
- Ferner ist die Antriebseinheit 10 derart ausgebildet, dass sie nach dem Ziehen anschließend das Kolbenelement 114 in dieser erreichten Haltestellung hält, wodurch die Tür entsprechend in ihrer Öffnungsstellung gehalten ist. Auf diese Weise kann zum einen ein motorisches Öffnen der Tür ermöglicht werden, wodurch ein Öffnen der Tür auch Personengruppen ermöglicht werden kann, denen ein manuelles Öffnen der Tür nicht möglich ist, insbesondere auch für schwere Türe wie beispielsweise Brandschutztüren und/oder Türen, die mit einem mechanischen Türschließer ausgerüstet sind. Dieser Vorteil kann auch für autonome Fahrzeuge, wie beispielsweise Putzroboter, ermöglicht werden. Darüber hinaus kann durch das Halten der Tür in ihrer Öffnungsstellung durch die Antriebseinheit 10 der erfindungsgemäße Türantrieb 100 bevorzugt als Teil einer RWA-Anlage zur Bereitstellung einer Zuluftfläche eingesetzt werden.
- Um dieses Öffnen der Tür unabhängig von einer externen Stromversorgung, die bei einem Brandfall auch ausfallen kann, sicherzustellen, kann der erfindungsgemäße Türantrieb 100 wie dargestellt einen elektrischen Energiespeicher 16 zum zumindest einmaligen Ziehen des Kolbenelements 114 gegen die Kraft der Schlie-βerfeder 116 aus der Ausgangsstellung in die Haltestellung umfassen. Dieser Energiespeicher 16 kann, wie ebenfalls dargestellt, in eine Steuer- und/oder Regelelektronik 18 des erfindungsgemäßen Türantriebs 100 integriert sein. Die Steuer- und/oder Regelelektronik 18 ist hierbei insbesondere zum Empfangen von Auslösesignalen und basierend darauf zum Ansteuern der elektrischen Motoreinheit 12 vorgesehen. Durch die voranstehend beschriebene Integration des Energiespeichers 16 in die Steuer- und/oder Regelelektronik 18 kann insbesondere auch bereits ein Wegfall einer externen Stromversorgung durch die Steuer- und/oder Regelelektronik 18 als ein Auslösesignal erkannt werden.
- In der in
Fig. 1 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Türantriebs 100 weist die Zugmechanik 14 der Antriebseinheit 10 eine Antriebswelle 22 auf, die zumindest abschnittsweise als Gewindespindel 24 ausgebildet ist. Die Antriebswelle 22 und die Gewindespindel 24 bilden insbesondere Teile einer Übertragungsvorrichtung 20 der Zugmechanik 14, sind direkt mit der Motoreinheit 12 der Antriebseinheit 10 verbunden und werden durch diese rotatorisch angetrieben. Eine Ausgestaltung der Schließerfeder 116 als Schraubenfeder ermöglicht eine Anordnung von zumindest Teilen der Zugmechanik 14 im Inneren der Schraubenfeder, wodurch ein besonders kompakter Aufbau des erfindungsgemäßen Türantriebs 100 ermöglicht werden kann. - Ferner weist die in
Fig. 1 dargestellte Zugmechanik 14 ein Kopplungselement 70 auf, das, wie abgebildet, bevorzugt einstückig mit dem Kolbenelement 114 und ferner rohrartig ausgebildet werden kann. Neben der Antriebswelle 22 und dem Kopplungselement 70 bildet ein Verbindungsteil 50 ein drittes Element der Zugmechanik 14, wobei das Verbindungsteil 50 zwischen dem Kopplungselement 70 und der Antriebswelle 22 angeordnet ist und mit diesen mechanisch wirkverbunden oder zumindest wirkverbindbar ist. - Das Verbindungsteil 50 kann, insbesondere wie dargestellt bei Einsatz einer Antriebswelle 22 als Übertragungsvorrichtung 20, als Mutterelement 52 ausgebildet sein, und drehfest sowie axial begrenzt verschiebbar an der Übertragungsvorrichtung 20, insbesondere der Antriebswelle 22, oder dem Kopplungselement 70 gelagert sein. Über eine Gewindeverbindung ist dieses Verbindungsteil 50 dann mit dem entsprechend anderen Element, also entweder mit dem Kopplungselement 70 oder der Übertragungsvorrichtung 20, verbunden.
- Auch können ferner, wie ebenfalls beispielhaft dargestellt, die elektrische Motoreinheit 12, die Zugmechanik 14, das Kolbenelement 114 und die Schließerfeder 116 in
- Auslenkrichtung 90 des Kolbenelements 114 in Reihe angeordnet sein. Die axiale Begrenzung der Verschiebbarkeit des Mutterelements 52 relativ zum Kopplungselement 70 ist bevorzugt translatorisch einseitig und derart eingestellt, dass ab einer bestimmten Position des Mutterelements 52 bei in Öffnungsdrehrichtung angetriebener Antriebswelle 22 das Kolbenelement 114 einer axialen Bewegung des Mutterelements 52 entlang der Gewindespindel 24 folgt.
- Insgesamt wird dadurch das Kolbenelement 114 entlang der Auslenkrichtung 90 in seine Haltestellung gezogen und anschließend dort auch gehalten. Für dieses Halten kann beziehungsweise sollte die Antriebseinheit 10 selbsthemmend ausgebildet sein, wobei bevorzugt die elektrische Motoreinheit 12 als Getriebemotoreinheit 12 ausgebildet ist, hierbei besonders bevorzugt einen Schrittmotor und ein Planetengetriebe umfasst, und dadurch bereits allein selbsthemmend ausgebildet ist. Durch die Ausgestaltung mit einer Gewindeverbindung kann auch die Zugmechanik 14 für sich selbsthemmend ausgebildet sein. Auch kann die Selbsthemmung auch durch das Zusammenwirken der Antriebseinheit 10 und der Zugmechanik 14 bereitgestellt oder verstärkt werden. Hierbei wird berücksichtigt, dass die Antriebseinheit 10 im Sinne der Erfindung dann selbsthemmend ausgebildet ist, wenn sie auch ohne Versorgung mit elektrischer Energie der Kraft widersteht, die durch die gespannte Schließerfeder 116 auf das Kolbenelement 114 in dessen Haltestellung ausgeübt wird. Mit anderen Worten ist die Antriebseinheit 10 an die jeweilige im Türantrieb 100 eingesetzte Schließerfeder 116 angepasst selbsthemmend ausgebildet.
- Umgekehrt kann durch die einseitige translatorische Begrenzung der Verschiebbarkeit des Mutterelements 52 relativ zum Kopplungselement 70 auch ermöglicht werden, dass während des Ziehens des Kolbenelements 114 durch die Antriebseinheit 10 aus der Ausgangsstellung in die Haltestellung eine manuelle Öffnungsbewegung der Tür weiterhin möglich ist. Ferner ist dadurch auch erreicht, dass eine Betätigung der elektrischen Motoreinheit 12 entgegen der Öffnungsdrehrichtung eine antriebswirksame Verbindung zwischen der Antriebseinheit 10 und dem Kolbenelement 114 löst, so dass die elektrische Motoreinheit 12 keine Kraft auf das Kolbenelement 114 überträgt. Mit anderen Worten ist somit bei gelöster antriebswirksamer Verbindung die Bewegung des Kolbenelements 114, angetrieben durch die Schließerfeder 116, wieder freigegeben, die Tür schließt sich dann selbstständig.
- In der in
Fig. 1 dargestellten speziellen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Türantriebs 100 sind am Mutterelement 52 diametral gegenüberliegend zwei Bolzen 56 angeordnet. Diese Bolzen 56 erstrecken sich radial nach außen und greifen in zwei entsprechende sich axial erstreckende Nuten 76 im Kopplungselement 70 ein. Durch die mechanische Wechselwirkung, insbesondere ein formschlüssiges Anschlagen, zwischen den Bolzen 56 und den axialen Rändern der Nuten 76 wird, bei entsprechender Rotation der Gewindespindel 24 als Teil der Antriebswelle 22 und der dadurch bewirkten translatorischen Bewegung des Mutterelements 52 entlang der Auslenkrichtung 90, das Kopplungselement 70 und somit das Kolbenelement 114 in Auslenkrichtung 90 gezogen. - Die Wechselwirkung zwischen den Bolzen 56 und den Nuten 76 wird in
Fig. 2 anhand von drei verschiedenen Zuständen in einer Detailansicht der Zugmechanik 14 näher erläutert. Dabei zeigt die Abbildung A einen Ruhezustand bei geschlossener Tür, Abbildung B eine manuell angetriebene Öffnungsbewegung der Tür und Abbildung C eine durch die Antriebseinheit 10 bewirkte Öffnungsbewegung der Tür. In den Abbildungen A, B, C ist die Gewindespindel 24, das Mutterelement 52 mit den Bolzen 56, das Kopplungselement 70, teilweise auch das Kolbenelement 114, sowie die Nuten 76 mit ihren Axialflächen 78 an den axialen Enden der Nuten 76 gezeigt. - Der Ruhezustand bei geschlossener Tür (Abbildung A der
Fig. 2 ) bildet eine grundsätzliche Ausgangslage. Die Bolzen 56 sind in den Nuten 76 angeordnet, ohne Antrieb durch die Gewindespindel 24 oder durch ein manuell ausgelöstes Verschieben des Kopplungselements 70 beziehungsweise des Kolbenelements 114 erfolgt keine Kraftübertragung. Bei einem manuell ausgelösten Öffnungsvorgang der Tür (Abbildung B derFig. 2 ) wird das Kolbenelement 114 und dadurch das daran insbesondere beispielsweise einstückig angeordnete Kopplungselement 70 entlang der Auslenkrichtung 90 verschoben. Durch die axiale Erstreckung der Nut 76 erfolgt dieses Verschieben ohne Behinderung durch die am Mutterelement 52 angeordneten Bolzen 56. Mit anderen Worten, die normale Funktion der Tür wird durch das Vorhandensein des erfindungsgemäßen Türantriebs 100, insbesondere dessen Antriebseinheit 10 (sieheFig. 1 ) nicht behindert. Nach Freigabe der Tür kehrt diese, angetrieben durch die Rückstellkraft der Schließerfeder 116 (vgl.Fig. 1 ) und ohne Beeinflussung durch die Zugmechanik 14 der Antriebseinheit 10, wieder in die in Abbildung A gezeigte Ausgestaltung zurück. Bei in Öffnungsdrehrichtung angetriebener Gewindespindel 24 (Abbildung C derFig. 2 ) bewirkt die drehfeste Lagerung des Mutterelements 52 in dem Kopplungselement 70, dass das Mutterelement 52 sich entlang der Auslenkrichtung 90 an der Gewindespindel 24 bewegt, dabei mit ihren Bolzen 56 am axialen Ende der Nuten 76 an deren Axialflächen 78 anstößt, so dass die Bolzen 56 das Kopplungselement 70 und damit das Kolbenelement 114 mitziehen, wodurch die Tür geöffnet wird. - Die folgenden
Fig. 3 bis 6 zeigen verschiedene Ausführungsformen der Zugmechanik 14, erneut näher erläutert anhand von drei verschiedenen Zuständen einer Detailansicht der jeweiligen Zugmechanik 14. Hierbei zeigen wie bereits inFig. 2 jeweils ebenfalls eine Abbildung A einen Ruhezustand bei geschlossener Tür, eine Abbildung B eine manuell angetriebene Öffnungsbewegung der Tür und Abbildung C eine durch die Antriebseinheit 10 bewirkte Öffnungsbewegung der Tür. Im Folgenden wird insbesondere auf die jeweiligen Besonderheiten der Zugmechanik 14 eingegangen, für die dargestellten Zustände wird jeweils zusätzlich auf obige Beschreibung zuFig. 2 verwiesen. -
Fig. 3 zeigt eine Zugmechanik 14, die eine alternative Ausgestaltung eines Bolzens 56 und einer Nut 76 im Kopplungselement 70 aufweist. Insbesondere ist in dieser Ausführungsform die Nut 76 im Wesentlichen L-artig mit einem senkrechten Armabschnitt und einem rechtwinklig dazu orientierten Querarm ausgeformt. Hierbei ist die begrenzende Axialfläche 78 am Querarm der L-artigen Nut 76 angeordnet. Diese Ausgestaltung kann auch als eine vereinfachte Schlüssel-Loch-Anordnung bezeichnet werden. Der senkrechte Armabschnitt der L-artigen Nut 76 erstreckt sich mit seinem oberen Ende bis zum axialen Ende des Kopplungselements 70. Auch weist das Mutterelement 52 einen entlang der Auslenkrichtung 90 ausgedehnten zylindrischen Mittelteil auf. Bei einer Anordnung des Bolzens 56 am senkrechten Arm der Nut 76 (Abbildung A, B) ist eine Bewegung des Kopplungselements 70, und damit des Kolbenelements 114 und der daran angeordneten Antriebsmechanik 112, vom Bolzen 56 und damit vom Mutterelement 52 entkoppelt. Erst bei Antrieb durch die Motoreinheit 12 in Öffnungsdrehrichtung verdreht sich das Mutterelement 52 und der Bolzen 56 ist im unteren Querarm der L-artigen Nut 76 angeordnet, wo er dann entsprechend zum einen drehfest anschlägt und zum anderen auch die Axialfläche 78 am axiale Ende des Querarms formschlüssig kontaktiert und damit als Ergebnis das Kolbenelement 114 in Auslenkrichtung 90 gezogen wird. - In
Fig. 4 ist eine weitere alternative Ausführung der Zugmechanik 14 abgebildet, in der das Mutterelement 52 eine sechseckige Außenkontur 54 aufweist, Ferner ist das Kopplungselement 70 mit einer der Außenkontur 54 entsprechend ausgebildeten Innenkontur 72 vorgesehen, wodurch das Mutterelement 52 drehfest und axial verschiebbar im Kopplungselement 70 gelagert ist. Ferner ist am axialen Ende entlang der Auslenkrichtung 90 des Kopplungselements 70 ein Anschlagelement 74 vorgesehen, das eine axiale Bewegung des Mutterelements 52 relativ zum Kopplungselement 70 formschlüssig begrenzt. Während sich bei einer manuellen Öffnung der Tür (Abbildung B derFig. 4 ) das Mutterelement 52 im Inneren des Kopplungselements 70 relativ verschiebt, stößt es bei einer durch die Motoreinheit 12 der Antriebseinheit 10 (vgl.Fig. 1 ) über die Gewindespindel 24 angetriebenen Öffnungsbewegung am Anschlagelement 74 an (Abbildung C derFig. 4 ) und zieht dadurch das Kopplungselement 70 und somit das Kolbenelement 114 in Auslenkrichtung 90 in dessen Haltestellung. - Die in
Fig. 5 gezeigte weitere alternative Ausführung der Zugmechanik 14 ist eine Abwandlung der inFig. 4 gezeigten Variante. Insbesondere wird in der inFig. 5 gezeigten Ausführung die Drehfestigkeit des Mutterelements 52 im Kopplungselement 70 nicht durch die entsprechend nicht kreisförmigen Außen- beziehungsweise Innenkonturen des Mutterelements 52 und des Kopplungselements 70 erreicht, sondern durch einen radialen Achsversatz einer gemeinsame Längsachse der Gewindespindel 24 und des Innengewindes des Mutterelements 52 im Vergleich zu einer Mittelachse des Kopplungselements 70. Bei einer Drehung der Gewindespindel 24 stützt sich das Mutterelement 52 am Kopplungselement 70 ab, durch den Achsversatz ist eine Drehung des Mutterelements 52 nicht möglich. Insgesamt führt dies dazu, dass auch in dieser Ausführungsform das Mutterelement 52 bei einer durch die Motoreinheit 12 der Antriebseinheit 10 (vgl.Fig. 1 ) über die Gewindespindel 24 angetriebenen Öffnungsbewegung am Anschlagelement 74 des Kopplungselements 70 anstößt (Abbildung C derFig. 5 ) und dadurch das Kopplungselement 70 und somit das Kolbenelement 114 in Auslenkrichtung 90 in dessen Haltestellung zieht. Diese Variante hat sich als besonders einfach und daher vorteilhaft in der Herstellung erwiesen. - Im Unterschied zu den in den
Fig. 2 bis 5 gezeigten Ausführungsformen ist in der inFig. 6 gezeigten Alternative der Zugmechanik 14 die Gewindeverbindung nicht zwischen der Antriebswelle 22 und dem Mutterelement 52, sondern zwischen dem Mutterelement 52 und dem Kopplungselement 70 vorgesehen. In diesen und ähnlichen Ausgestaltungen der Zugmechanik 14 ist vorgesehen, dass das Mutterelement 52 eine Zentralöffnung 60 und die Antriebswelle 22 einen Antriebsabschnitt 26 aufweisen, die aneinander für ein rotatorisches Antreiben des Mutterelements 52 durch die Antriebswelle 22 angepasst ausgebildet sind. In der beispielhaft inFig. 6 gezeigten Variante sind die Zentralöffnung 60 und der Antriebsabschnitt 26 sechseckig und damit nicht kreisförmig ausgebildet. Ferner wird eine axiale Verschiebbarkeit dadurch sichergestellt, dass der Querschnitt des Antriebsabschnitts 26 axial gleichbleibend ausgebildet ist. Um ein Ziehen des Kopplungselements 70 und damit des Kolbenelements 114 (vgl.Fig. 1 ) entlang der Auslenkrichtung 90 sicherzustellen, weist die Antriebswelle 22 einen über den Querschnitt radial hinausragenden Endanschlag 34 als axiales Begrenzungselement 32 auf. Bei einer Drehung der Antriebswelle 22 stützt sich das sich ebenfalls drehende Mutterelement 52 an diesem Endanschlag 34 ab, und über die Gewindeverbindung wird das Kopplungselement 70 und damit das Kolbenelement 114 entlang der Auslenkrichtung 90 gezogen. - Eine weitere Möglichkeit einer Zentralöffnung 60 eines Mutterelements 52 und eines Antriebsabschnitts 26 einer Antriebswelle 22, die zum rotatorischen Antreiben des Mutterelements 52 durch die Antriebswelle 22 aneinander angepasst sind, ist in
Fig. 7 gezeigt. Die linke Abbildung derFig. 7 zeigt das Mutterelement 52. Die rechte Abbildung die Antriebswelle 22 zusammen mit dem Mutterelement 52 bei bestehender antriebswirksamer Verbindung zwischen diesen Elementen. Die eingeschobene Abbildung A zeigt ein optional mögliches Halten einer Tür im Öffnungszustand nach einem manuellen Öffnungsvorgang. Insbesondere kann die dargestellte Variante als Schlüssel-Loch-Anordnung bezeichnet werden. So weist der Antriebsabschnitt 26 einen zylindrischen Zentralteil 28 und ein radial daraus hervorstehendes Sektorteil 30 auf und die Zentralöffnung 60 einen dem Zentralteil 28 entsprechenden zylindrischen Mittelabschnitt 62 und eine zumindest der Größe des Sektorteils 30 entsprechende Sektoröffnung 64. Ferner ist am Mutterelement 52 eine zur Sektoröffnung 64 komplementäre Sektorblende 66 mit einem an einer von der elektrischen Motoreinheit 12 (vgl.Fig. 1 ) abgewandten Seite angeordneten Anschlag 68 angeordnet. Solange der Antriebsabschnitt 26 derart ausgerichtet ist, dass sein Sektorteil 30 mit der Sektoröffnung 64 der Zentralöffnung 60 zusammenfällt, besteht keine antriebswirksame Verbindung zwischen der Antriebswelle 22 und dem Mutterelement 52 und damit zwischen der Motoreinheit 12 und dem Kolbenelement 114. Wird die Antriebswelle 22 angetrieben und in Öffnungsdrehrichtung verdreht, hintergreift das Sektorteil 30 die Sektorblende 66 und schlägt am Anschlag 68 an. Dadurch wird die Rotation der Antriebswelle 22 auf das Mutterelement 52 übertragen. Gleichzeitig liegt das Sektorteil 30 an der axialen Fläche der Sektorblende 66 an, wodurch eine axiale Bewegung des Mutterelements 52 entlang der Auslenkrichtung 90 blockiert ist und somit über die Gewindeverbindung zwischen dem Mutterelement 52 und dem Kopplungselement 70 als Ergebnis ein Ziehen des Kolbenelements 114 (inFig. 7 jeweils nicht mit abgebildet) in Auslenkrichtung 90 erfolgt. Solange das Mutterelement 52 und die Antriebswelle 22 ihre Positionen relativ zueinander nicht verändern, verhindert das formschlüssige Anschlagen des Sektorteils 30 an der Sektorblende 66 eine Bewegung des Mutterelements 52 und damit des Kolbenelements 114 entgegen der Auslenkrichtung 90, wodurch die Tür in ihrer Öffnungsstellung gehalten ist. Durch eine Ausrichtung sowohl des Sektorteils 30 als auch der entsprechenden axialen Fläche der Sektorblende 66 senkrecht zur Auslenkrichtung 90 wird sichergestellt, dass auch ohne aktives Antreiben durch die Motoreinheit 12, beispielsweise bei Ausfall einer Stromversorgung, diese relative Positionierung des Mutterelement 52 und der Antriebswelle 22 unverändert bleibt, wodurch der Einsatz auch dieser Ausgestaltungsvariante in einer RWA-Anlage ermöglicht ist. - Wie in der eingeschobenen Abbildung A gezeigt, kann die Antriebswelle 22 zusätzlich ein Anschlagsegment 36 aufweisen, das ebenfalls über das Zentralteil 28 radial hervorsteht. Nach einem erfolgten manuellen Öffnungsvorgang der Tür, in der eingeschobenen Abbildung A erkennbar durch die Position des Mutterelements 52 entlang der Antriebswelle 22, kann durch eine entsprechende Drehung der Antriebswelle 22 das Anschlagsegment 36 die Sektorblende 66 hintergreifen und wie oben analog zum Sektorteil 30 beschrieben, die Tür in ihrer Öffnungsstellung halten.
- Die folgenden
Fig. 8 bis 11 zeigen zwei Ausgestaltungsformen eines erfindungsgemäßen Türantriebs 100, in denen die Übertragungsvorrichtung 20 jeweils einen Hubaktuator 40 und durch diesen schaltbare Eingriffselemente 46 zum wahlweisen Bilden und Lösen einer antriebswirksamen Verbindung zwischen der Antriebswelle 22 und dem Mutterelement 52 aufweist. Abgesehen von der Übertragungsvorrichtung 20 entsprechen die dargestellten Türantrieb 100 im Wesentlichen dem inFig. 1 gezeigten Türantrieb 100, auf dessen Beschreibung verwiesen wird. - In den
Fig. 8 ,9 sind die Eingriffselemente 46 als federbelastete Sperrklinken, in denFig. 10 ,11 als Kugelsperrbolzen ausgebildet.Fig. 8 ,10 zeigen jeweils ein Schnittbild durch den jeweiligen erfindungsgemäßen Türantrieb 100,Fig. 9 ,11 jeweils drei Detailansichten von verschiedenen Zuständen der jeweiligen Zugmechanik 14. Analog zu den Abbildungen A, B, C derFig. 2 bis 6 zeigt die Abbildung A jeweils einen Ruhezustand beziehungsweise Ausgangszustand bei geschlossener Tür, Abbildung B eine manuell angetriebene Öffnungsbewegung der Tür und Abbildung C eine durch die Antriebseinheit 10 bewirkte Öffnungsbewegung der Tür. DieFig. 8 bis 11 werden daher im Folgenden gemeinsam beschrieben, wobei auf Unterschiede der Ausführungsformen gesondert eingegangen wird. - Der Hubaktuator 40 ist, wie in den Schnittansichten des erfindungsgemäßen Türantriebs 100 in den
Fig. 8 ,10 deutlich erkennbar, bevorzugt nahe der elektrischen Motoreinheit 12 angeordnet und umgreift die Antriebswelle 22. Ferner ist eine durch die Antriebswelle 22 gelagerte und entlang der Auslenkrichtung 90 durch den Hubaktuator 40 verschiebbare Hubstange 44 vorgesehen. Durch das Verschieben der Hubstange 44 können die jeweiligen Eingriffselemente 46 zwischen einer Eingriffsstellung (vgl. Abbildung C inFig. 9 , 11) und einer Freigabestellung (vgl. Abbildung A, B inFig. 9 , 11) aktiv geschalten werden. In der dargestellten bevorzugten Ausgestaltung umfasst der Hubaktuator 40 einen Elektromagneten als ein elektrisch ansteuerbares Antriebselement zum Verstellen der Hubstange 44 auf. - Bevorzugt kann, wie in den
Fig. 8 ,10 dargestellt, der Hubaktuator 40 ferner eine entlang der Auslenkrichtung 90 auf die Hubstange 44 wirkende Stellfeder 42 aufweisen. Diese Stellfeder 42 ist derart ausgebildet, dass sie über die Hubstange 44 auf die Eingriffselemente 46 eine Kraft in Richtung deren Eingriffsstellung ausübt (vgl. Abbildung C inFig. 9 , 11). Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass der gesamte Antriebseinheit 10 auch bei einem Ausfall einer externen Stromversorgung in einem Zustand gehalten ist, in der die antriebswirksame Verbindung zwischen der Antriebseinheit 10 und dem Kolbenelement 114 besteht. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass nach einem Ziehen des Kolbenelements 114 in seine Haltestellung dieser auch in der Haltestellung sicher gehalten ist. Somit bleibt die Tür auch ohne externe Stromversorgung in ihrer Öffnungsstellung. Dies ist beim Einsatz in RWA-Anlagen als Zuluftfläche erforderlich. - Mit anderen Worten ist der Hubaktuator 40 bevorzugt derart ausgebildet, dass eine Bestromung des beispielhaft genannten Elektromagneten die Hubstange 44 gegen die Kraft der Stellfeder 42 zieht und dadurch die Eingriffselemente 46 in deren Freigabestellung (vgl. Abbildung A, B in
Fig. 9 , 11) aktiv geschalten werden. Ohne Bestromung des Elektromagneten und somit insbesondere auch bei einem Stromausfall wirkt allein die Stellfeder 42 auf die Hubstange, so dass die Eingriffselemente 46 in ihre Eingriffsstellungen verbracht werden (vgl. Abbildung C inFig. 9 , 11). - In der Freigabestellung besteht keine antriebswirksame Verbindung zwischen der Antriebswelle 22 und dem Mutterelement 52, siehe Abbildungen A, B in
Fig. 9 ,11 . In seiner Eingriffsstellung bildet das jeweilige Eingriffselement 46 hingegen mit der entsprechend angepasste Zentralöffnung 60 des Mutterelements 52 sowohl radial als auch axial einen Formschluss, siehe Abbildung C inFig. 9 ,11 , sodass eine durch die Motoreinheit 12 initiierte Rotationsbewegung der Antriebswelle 22 auf das Mutterelement 52 übertragen wird, ein axiales Verschieben des Mutterelements 52 entlang der Antriebswelle 22 verhindert ist und somit im Ergebnis ein Ziehen des Kolbenelements 114 entlang der Auslenkrichtung 90 durch die Antriebseinheit 10 ermöglicht ist. - Mit anderen Worten ist bei Eingriffselementen 46 in deren Freigabestellung eine Bewegung des Kopplungselements 70 vom Mutterelement 52 entkoppelt, die Tür kann manuell ungehindert geöffnet werden (vgl. Abbildungen B in
Fig. 9 ,11) beziehungsweise durch die in der Schließerfeder 116 gespeicherte Energie geschlossen werden. Bei Eingriffselementen 46 in Eingriffsstellung hingegen bewirkt durch die Gewindeverbindung zwischen Mutterelement 52 und dem Kopplungselement 70 eine Rotation der Antriebswelle 22 in Öffnungsdrehrichtung ein Ziehen des Kopplungselements 10 und dadurch des Kolbenelements 114 entlang der Auslenkrichtung 90, siehe Abbildung C inFig. 9 ,11 . - Wie in den
Fig 8 bis 11 erkennbar, können neben den Eingriffselementen 46 zusätzlich Halteelemente 48 vorgesehen sein, die analog zum jeweiligen Eingriffselement 46 ausgebildet und entlang der Auslenkrichtung 90 axial versetzt zu diesen an der Antriebswelle 22 angeordnet sind. Auch diese Halteelemente 48 sind durch den jeweiligen Hubaktuator 40 aktivierbar. Durch ihren axialen Versatz können diese Halteelemente 48 dazu verwendet werden, die jeweilige Tür nach einem manuellen Öffnungsvorgang (vgl. Abbildungen B inFig. 9 ,11) in der Öffnungsstellung zu halten. Die Halteelemente 48 sind, wie abgebildet, bevorzugt insbesondere derart ausgebildet, dass ein Überfahren die Halteelemente 48 bei dem manuellen Öffnungsvorgang durch das Mutterelement 52 überfahren werden können. - Eine weitere alternative Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Türantriebs 100, die insbesondere mit einer Art Kugelschreibermechanik ausgestattet ist, ist in
Fig. 12 ,13 gezeigt. Die Funktion des dargestellten Türantriebs 100, insbesondere hinsichtlich der entsprechenden Antriebseinheit 10, entspricht im Wesentlichen der bereits in Bezug aufFig. 1 und4 beschriebenen Ausführungsform, auf deren obige Beschreibung verwiesen wird. Der Einsatz der Mechanik nach Art einer Kugelschreibermechanik in dieser Ausführungsform ist beispielhaft zu verstehen, so könnte die Art Kugelschreibermechanik analog zum Beispiel auch in anderen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Türantriebs 100 z.B. gemäßFig. 6 eingesetzt werden. - Wie oben bereits angegeben, weist der in
Fig. 12 gezeigte Türantrieb 100, insbesondere dessen Antriebseinheit 10, zusätzlich zu den bereits in Bezug aufFig. 1 ,4 beschriebenen Elementen eine Art Kugelschreibermechanik auf. Diese Mechanik nach Art einer Kugelschreibermechanik ist insbesondere durch eine drehbar um die Antriebswelle 22 gelagerte und gegen axiale Bewegung entlang der Auslenkrichtung 90 gesicherte Konturhülse 80 mit einer Führungskontur 82 und einen am Kopplungselement 70 angeordneten und in die Führungskontur 82 eingreifenden Führungspin 84 gebildet.Fig. 12 zeigt eine Schnittansicht des Türantriebs 100, inFig. 13 sind fünf verschiedene relative Positionierungen des Führungspins 84 in der Führungskontur 82 gezeigt. - Insbesondere ist die Führungskontur 82 derart ausgeformt, dass nach einer Bewegung des Kopplungselements 70, und damit des Führungspins 84, in Auslenkrichtung 90 das Kopplungselement 70 in einer zumindest teilweise ausgelenkten Stellung, insbesondere der Haltestellung, gehalten ist, siehe die Abbildungen A, B, C in
Fig. 13 . Hierbei ist es insbesondere unerheblich, ob diese Bewegung in Auslenkrichtung 90 manuell oder durch die Motoreinheit 12 motorisch angetrieben hervorgerufen wird. Erst nach erneuter Bewegung des Kopplungselements 70 in Auslenkrichtung 90, durch die der Führungspin 84 in der Führungskontur 82 weiterbewegt wird, ist eine vollständige Rückkehr des Führungspins 84 beziehungsweise des Kopplungselements 70 und damit insgesamt des Kolbenelements 114 in seine Ausgangsstellung ermöglicht ("push-to-close"-Prinzip), siehe Abbildungen D, E inFig. 13 . Durch diese Art Kugelschreibermechanik kann somit insbesondere ermöglicht werden, dass auch bei einem vollständigen Wegfall einer externen elektrischen Energieversorgung das Kopplungselement 70 in einer ausgelenkten Stellung, insbesondere der Haltestellung, gehalten ist und entsprechend die Tür in ihrer Öffnungsstellung verbleibt. Ein Einsatz des erfindungsgemäßen Türantriebs 100 in einer RWA-Anlage kann somit noch sicherer gestaltet werden, da insbesondere nicht nur motorisch, sondern auch manuell die Tür geöffnet werden kann und in ihrer Öffnungsstellung sicher verbleibt. -
- 10
- Antriebseinheit
- 12
- Motoreinheit
- 14
- Zugmechanik
- 16
- Energiespeicher
- 18
- Steuer- und/oder Regelelektronik
- 20
- Übertragungsvorrichtung
- 22
- Antriebswelle
- 24
- Gewindespindel
- 26
- Antriebsabschnitt
- 28
- Zentralteil
- 30
- Sektorteil
- 32
- Begrenzungselement
- 34
- Endanschlag
- 36
- Anschlagsegment
- 40
- Hubaktuator
- 42
- Stellfeder
- 44
- Hubstange
- 46
- Eingriffselement
- 48
- Halteelement
- 50
- Verbindungsteil
- 52
- Mutterelement
- 54
- Außenkontur
- 56
- Bolzen
- 60
- Zentralöffnung
- 62
- Mittelabschnitt
- 64
- Sektoröffnung
- 66
- Sektorblende
- 68
- Anschlag
- 70
- Kopplungselement
- 72
- Innenkontur
- 74
- Anschlagelement
- 76
- Nut
- 78
- Axialfläche
- 80
- Konturhülse
- 82
- Führungskontur
- 84
- Führungspin
- 90
- Auslenkrichtung
- 100
- Türantrieb
- 110
- Gehäuse
- 112
- Antriebsmechanik
- 114
- Kolbenelement
- 116
- Schließerfeder
- 118
- Antriebswelle
Claims (22)
- Türantrieb (100) für eine Tür, aufweisend eine mit der Tür koppelbare Antriebsmechanik (112) mit einem verschiebbaren Kolbenelement (114) und einer das Kolbenelement (114) in Schließrichtung der Tür beaufschlagenden Schließerfeder (116), wobei im montierten Zustand des Türantriebs (100) wechselseitig eine Bewegung der Tür mit einer Verschiebung des Kolbenelements (114) einhergeht und eine manuelle Öffnungsbewegung der Tür das Kolbenelement (114) in einer Auslenkrichtung (90) gegen eine Kraft der Schließerfeder (116) aus einer Ausgangsstellung verschiebt und dadurch in der Schließerfeder (116) mechanische Energie für eine Schließbewegung der Tür speichert,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Antriebsmechanik (112) eine Antriebseinheit (10) umfasst, die eine elektrische Motoreinheit (12) und eine von der elektrischen Motoreinheit (12) antreibbare Zugmechanik (14) aufweist, wobei durch die Zugmechanik (14) eine rotatorische Bewegung der elektrischen Motoreinheit (12) in einer Öffnungsdrehrichtung in eine translatorische Bewegung des Kolbenelements (114) umwandelbar ist, wobei bei Betätigung der elektrischen Motoreinheit (12) in der Öffnungsdrehrichtung die Zugmechanik (14) das Kolbenelement (114) gegen die Kraft der Schließerfeder (116) aus der Ausgangsstellung in eine Haltestellung zieht, in der die Antriebseinheit (10) anschließend bei gespannter Schließerfeder (116) das Kolbenelement (114) hält, wodurch ferner im montierten Zustand des Türantriebs die Tür in einer Öffnungsstellung gehalten ist.. - Türantrieb (100) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die elektrische Motoreinheit (12) und/oder die Zugmechanik (14) in Auslenkrichtung (90) des Kolbenelements (114) in Reihe mit dem Kolbenelement (114) und/oder der Schließerfeder (116) angeordnet sind. - Türantrieb (100) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zugmechanik (14) derart mit dem Kolbenelement (114) gekoppelt ist, dass während des Ziehens des Kolbenelements (114) durch die Antriebseinheit (10) aus der Ausgangsstellung in die Haltestellung eine manuelle Öffnungsbewegung der Tür weiterhin möglich ist, insbesondere dadurch, dass die Zugmechanik (14) mit dem Kolbenelement (114) nur einseitig kraftübertragend gekoppelt oder koppelbar ist. - Türantrieb (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zugmechanik (14) derart ausgebildet ist, dass bei einer Betätigung der elektrischen Motoreinheit (12) entgegen der Öffnungsdrehrichtung keine antriebswirksame Verbindung zwischen der Antriebseinheit (10) und dem Kolbenelement (114) besteht, so dass die elektrische Motoreinheit (12) keine Kraft auf das Kolbenelement (114) überträgt. - Türantrieb (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Antriebseinheit (10) selbsthemmend ausgebildet ist, wobei bevorzugt die elektrische Motoreinheit (12) selbsthemmend ausgebildet ist, insbesondere die elektrische Motoreinheit (12) als selbsthemmende Getriebemotoreinheit (12) mit einem Schrittmotor und einem Planetengetriebe ausgebildet ist, und/oder die Zugmechanik (14) selbsthemmend ausgebildet ist. - Türantrieb (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Antriebseinheit (10) einen elektrischen Energiespeicher (16) zum zumindest einmaligen Ziehen des Kolbenelements (114) gegen die Kraft der Schließerfeder (116) aus der Ausgangsstellung in die Haltestellung umfasst. - Türantrieb (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Antriebseinheit (10) eine Steuer- und/oder Regelelektronik (18) zum Empfangen von Auslösesignalen und basierend darauf zum Ansteuern der elektrischen Motoreinheit (12) umfasst. - Türantrieb (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass im montierten Zustand des Türantriebs (100) die Haltestellung des Kolbenelements (114) einem Öffnungswinkel der Tür zwischen größer 0° und 180°, insbesondere zwischen 75° und 105°, bevorzugt von 90°, entspricht. - Türantrieb (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zugmechanik (14) eine von der elektrischen Motoreinheit (12) drehbar antreibbare Übertragungsvorrichtung (20), ein mit dem Kolbenelement (114), insbesondere einstückig, verbundenes Kopplungselement (70) und ein zwischen der Übertragungsvorrichtung (20) und dem Kopplungselement (70) angeordnetes Verbindungsteil (50) aufweist, wobei das Verbindungsteil (50) mit der Übertragungsvorrichtung (20) drehfest und, insbesondere begrenzt, axial verschiebbar und mit dem Kopplungselement (70) über eine Gewindeverbindung gekoppelt ist, oder umgekehrt. - Türantrieb (100) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schließerfeder (116) als Schraubenfeder ausgebildet ist und das Kopplungselement (70) und/oder das Verbindungsteil (50) und/oder Teile der Übertragungsvorrichtung (20) im Inneren der Schließerfeder (116) angeordnet sind. - Türantrieb (100) nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kopplungselement (70) rohrartig ausgebildet ist und/oder die Übertragungsvorrichtung (20) eine, insbesondere in das rohrartige Kopplungselement (70) eintauchende, Antriebswelle (22) aufweist und/oder das Verbindungsteil (50) ein Mutterelement (52) aufweist. - Türantrieb (100) nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Antriebswelle (22) zumindest abschnittsweise als Gewindespindel (24) ausgebildet ist sowie das Mutterelement (52) mit einem an die Gewindespindel (24) angepasstem Innengewinde auf der Gewindespindel (24) angeordnet und in dem rohrartigen Kopplungselement (70) drehfest und axial verschiebbar gelagert ist wobei bei in Öffnungsdrehrichtung angetriebener Antriebswelle (22) die axiale Verschiebbarkeit begrenzt ist, so dass das Kopplungselement (70) und das Kolbenelement (114) einer axialen Bewegung des Mutterelements (52) entlang der Gewindespindel (24) folgen, bei entgegen der Öffnungsdrehrichtung angetriebener Antriebswelle (22) hingegen nicht. - Türantrieb (100) nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass radial am Mutterelement (52) zumindest ein Bolzen (56) angeordnet ist, wobei der zumindest eine Bolzen (56) in eine sich axial erstreckende Nut (76) im Kopplungselement (70) eingreift, wobei ferner bei in Öffnungsdrehrichtung angetriebener Antriebswelle (22) eine axiale Bewegung des Mutterelements (52) relativ zum Kopplungselement (70) durch ein formschlüssiges Anschlagen des zumindest einen Bolzens (56) an eine Axialfläche (78) der Nut (76), insbesondere ein axiales Ende der Nut (76) oder zumindest eines Teilabschnitts der Nut (76), begrenzt ist. - Türantrieb (100) nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Mutterelement (52) eine nicht kreisförmige, insbesondere sechseckige, Außenkontur (54) aufweist, wobei das Mutterelement (52) in einer entsprechend der Außenkontur (54) ausgebildeten Innenkontur (72) des rohrartigen Kopplungselements (70) drehfest und axial verschiebbar gelagert ist, wobei ferner das Kopplungselement (70) mit einem Anschlagelement (74) versehen ist, das bei in Öffnungsdrehrichtung angetriebener Antriebswelle (22) eine axiale Bewegung des Mutterelements (52) relativ zum Kopplungselement (70) formschlüssig begrenzt. - Türantrieb (100) nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine gemeinsame Längsachse der Gewindespindel (24) und des Innengewindes versetzt zu einer Mittelachse des Kopplungselements (70) angeordnet ist, wobei das Kopplungselement (70) mit einem Anschlagelement (74) versehen ist, das bei in Öffnungsdrehrichtung angetriebener Antriebswelle (22) eine axiale Bewegung des Mutterelements (52) relativ zum Kopplungselement (70) formschlüssig begrenzt. - Türantrieb (100) nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Antriebswelle (22) einen Antriebsabschnitt (26) zum rotatorischen Antreiben des Mutterelements (52) aufweist, wobei das Mutterelement (52) eine für das rotatorischen Antreiben an den Antriebsabschnitt (26) der Antriebswelle (22) angepasste durchgehende Zentralöffnung (60) aufweist, wobei die Antriebswelle (22) mit ihrem Antriebsabschnitt (26) die Zentralöffnung (60) durchgreift, wobei ferner das Mutterelement (52) ein Außengewinde aufweist, das in ein Innengewinde des rohrartigen Kopplungselements (70) eingreift, und die Antriebswelle (22) ein axiales Begrenzungselement (32) aufweist, das bei in Öffnungsdrehrichtung angetriebener Antriebswelle (22) eine axiale Bewegung des Mutterelements (52) relativ zur Antriebswelle (22) formschlüssig begrenzt. - Türantrieb (100) nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Antriebsabschnitt (26) einen axial gleichbleibenden, nicht kreisförmigen, insbesondere sechseckigen, Querschnitt aufweist sowie die Zentralöffnung (60) an diesen Querschnitt der Antriebswelle (22) angepasst ist und dadurch das Mutterelement (52) an der Antriebswelle (22) drehfest und axial verschiebbar gelagert ist, wobei die Antriebswelle (22) einen über den Querschnitt radial hinausragenden Endanschlag (34) als axiales Begrenzungselement (32) aufweist. - Türantrieb (100) nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Antriebsabschnitt (26) einen zylindrischen Zentralteil (28) und ein radial daraus hervorstehendes Sektorteil (30) aufweist sowie die Zentralöffnung (60) des Mutterelements (52) einen dem Zentralteil (28) entsprechenden zylindrischen Mittelabschnitt (62) und eine zumindest der Größe des Sektorteils (30) entsprechende Sektoröffnung (64), wobei das Mutterelement (52) eine zur Sektoröffnung (64) komplementäre Sektorblende (66) mit einem an einer von der elektrischen Motoreinheit (12) abgewandten Seite angeordneten Anschlag (68) aufweist, wobei bei mit an der Sektoröffnung (64) ausgerichtetem Sektorteil (30) keine antriebswirksame Verbindung zwischen der Antriebseinheit (10) und dem Kolbenelement (114) besteht und bei in Öffnungsdrehrichtung angetriebener Antriebswelle (22) der Sektorteil (30) am Anschlag (68) der Sektorblende (66) formschlüssig anschlägt und ferner das axiale Begrenzungselement (32) bildet. - Türantrieb (100) nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Übertragungsvorrichtung (20) einen Hubaktuator (40), eine durch die Antriebswelle (22) gelagerte und entlang der Auslenkrichtung (90) durch den Hubaktuator (40) verschiebbare Hubstange (44) sowie zumindest ein an der Antriebswelle (22) gelagertes und durch die Hubstange (44) zwischen einer Eingriffsstellung und einer Freigabestellung schaltbares Eingriffselement (46) aufweist, wobei das zumindest eine Eingriffselement (46) in seiner Eingriffsstellung durch Eingreifen in die entsprechend angepasste Zentralöffnung (60) des Mutterelements (52) den Antriebsabschnitt (26) und das Begrenzungselement (32) der Antriebswelle (22) bildet. - Türantrieb (100) nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Hubaktuator (40) eine entlang der Auslenkrichtung (90) auf die Hubstange (44) wirkende Stellfeder (42) aufweist, wobei die Stellfeder (42) über die Hubstange (44) auf das zumindest eine Eingriffselement (46) eine Kraft in Richtung seiner Eingriffsstellung ausübt. - Türantrieb (100) nach Anspruch 19 oder 20,
dadurch gekennzeichnet,
dass das zumindest eine Eingriffselement (46) eine Sperrklinke oder ein Kugelsperrbolzen ist. - Türantrieb (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Antriebseinheit (10) eine drehbar um die Übertragungsvorrichtung (20), insbesondere die Antriebswelle (22), gelagerte und gegen axiale Bewegung entlang der Auslenkrichtung (90) gesicherte Konturhülse (80) mit einer Führungskontur (82) aufweist, wobei das Kopplungselement (70) einen Führungspin (84) aufweist, der in die Führungskontur (82) eingreift, wobei die Führungskontur (82) zusammen mit dem Führungspin (84) eine Art Kugelschreibermechanik bildet, die nach einer Bewegung des Kopplungselements (70) in Auslenkrichtung (90) das Kopplungselement (70) in einer zumindest teilweise ausgelenkten Stellung, insbesondere der Haltestellung, hält, und erst nach erneuter Bewegung des Kopplungselements (70) in Auslenkrichtung (90) eine vollständige Rückkehr in seine Ausgangsstellung ermöglicht.
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