WO2023143999A1 - Drive for a door or window - Google Patents

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WO2023143999A1
WO2023143999A1 PCT/EP2023/051207 EP2023051207W WO2023143999A1 WO 2023143999 A1 WO2023143999 A1 WO 2023143999A1 EP 2023051207 W EP2023051207 W EP 2023051207W WO 2023143999 A1 WO2023143999 A1 WO 2023143999A1
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abutment
roller
output shaft
energy storage
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PCT/EP2023/051207
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German (de)
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Benjamin Wörner
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Geze Gmbh
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    • E05Y2900/132Doors

Definitions

  • the invention relates to a drive for a door or a window and in particular to a motor-operated drive for a door or a window.
  • Such motor-operated drives which can also be referred to as automatic drives, transmit at least part of the drive power of the drive motor, usually via a linkage, to a door or window sash in order to pivot it.
  • a second part of the drive power can be transmitted to an energy store, which can be designed as a compression spring, via a cam disk mechanism.
  • the cam disk mechanism comprises a cam disk located in a so-called cage.
  • the cage is connected to a roller and the roller is arranged in such a way that the roller rolls on a peripheral surface of the cam disk.
  • the cage is in turn connected to a tie rod and the tie rod is connected to the compression spring via a piston.
  • a further disadvantage of this design is that the design of the cage, its mounting and the connection of the pull rod to the cage and the piston are complex, which has a negative effect on the manufacturing costs of the drive.
  • a drive with the features of claim 1 and in particular in that the drive has a pivoted lever which is pivoted about a pivot axis on a housing, the roller being rotatably arranged on the pivoted lever that an energy storage unit is provided for driving the output shaft from an open position in a closing direction in order to close the door or the window, the energy storage unit having an energy storage device having a longitudinal axis and a movable first abutment facing the roller and a second abutment facing away from the roller, on which the energy store is supported, has that the roller acts in a force-transmitting manner between the cam disk and the movable first abutment of the energy store unit, that the cam disk and the energy storage unit are arranged on opposite sides of the pivoting lever, and that the movable first abutment of the energy storage unit is coupled to the pivoting lever at a coupling point in a rotatable and non-displaceable manner and is thereby guided by the pivoting lever on a circular path.
  • Coupled in a non-displaceable manner means that the first abutment cannot perform any linear movement relative to the pivoting lever.
  • a drive with these features has a simple structure with few friction losses, since only a few bearing points are required, since the first abutment can be guided and supported exclusively by the pivoting lever.
  • the force of the energy store can be transmitted directly to the cam disk without the first abutment or the energy store coming into contact with the housing and causing friction losses.
  • the drive can be operated with a high level of efficiency, which in turn means that the drive can be dimensioned to be compact and can be produced inexpensively
  • the cam disk can be coupled to the output shaft in a rotationally fixed manner or can be formed in one piece with the output shaft.
  • the cam disk can also be referred to as a cam disk or heart cam disk.
  • the cam disk can have a symmetrical or asymmetrical outer contour, depending on the desired drive torque curve.
  • the output shaft can be rotated from a rest position in both directions of rotation to ensure different types of installation.
  • a drive motor of the drive can be coupled to the output shaft via a gear.
  • the gear can be designed as a spur gear, as a combination of worm gear and spur gear, as a combination of curved or spiral bevel gear and spur gear, or as a combination of hypoid gear or hypoid bevel gear and spur gear.
  • the gear comprises a worm gear and a spur gear.
  • the electric motor and the energy storage unit are arranged on opposite sides with respect to the output world.
  • the drive can have a modular design, in that the pivoted lever and the energy storage unit are part of an energy storage module and are arranged in a first housing section and the output shaft and/or the electric motor are part of a drive module and in a separate and with the first housing connectable second housing section is arranged.
  • Such a modular design has the advantage that the drive can also be used without an energy storage module.
  • the transmission and the energy storage unit can be designed particularly simply and cost-effectively due to the opposing arrangement, without components having to be nested/engaged in one another for reasons of space.
  • the roller and the movable first abutment are mounted on the pivoting lever such that they can rotate about the same axis.
  • the pivoting lever has a fork-shaped extension, in the free space of which extends a pin on which the movable first abutment is rotatably mounted.
  • the pin can be rotatably mounted on the forked extension, in particular by means of a ball bearing, cylindrical roller bearing, needle bearing or slide bearing.
  • the movable first abutment has a receptacle for the roller, formed in particular by a fork-shaped extension.
  • the roller can be arranged rotatably in the receptacle, in particular on the aforementioned pin.
  • the roller is preferably rotatably mounted by means of a needle bearing or plain bearing.
  • the pivot axis of the pivot lever in the closed position, ie in a position of the drive in which the door or window is closed, is further away from the output shaft or its central axis as seen in the direction of a longitudinal extension of the energy store arranged as the coupling point between the pivoted lever and the movable first abutment.
  • the pivoting axis of the pivoting lever is preferably offset by about half the distance, viewed in the direction of the longitudinal extension of the energy storage device, which the first abutment covers when the door or window is fully opened in the direction of the longitudinal extension of the energy storage device.
  • Transverse offset here means a movement of the coupling point transverse to the direction of the longitudinal extension of the energy store.
  • a deflection of the coupling point between the pivoted lever and the movable first abutment perpendicular to the longitudinal axis of the energy store passes through a reversal point.
  • the coupling point between the pivoted lever and the movable first abutment initially moves away from an imaginary line and then back towards the line during opening or closing, the imaginary line corresponding to the longitudinal axis of the energy store in the closed position.
  • the pivoting lever is curved. This enables a more compact design of the first abutment and of the drive, with a force absorption surface of the first abutment being able to dip into the curvature of the pivoting lever.
  • the energy store is designed as a spring, in particular a compression spring, in particular a spiral compression spring.
  • the energy store can be designed, for example, as a set of disk springs or the like.
  • a diameter of the spring is greater than 60% of a housing diameter, preferably greater than 80% of the housing diameter, specifically the housing section surrounding the spring.
  • the housing inner diameter or the housing outer diameter can be regarded as the housing diameter.
  • a ratio of the unstressed length of the spring to the diameter of the spring of less than 3 is preferred for the present application.
  • the ratio of the unstressed length of the spring to the diameter of the spring is less than or equal to 2. This further improves the buckling stability of the spring.
  • a total number of coils of the spring is in the range from X.3 to X.7.
  • the X stands for a natural number.
  • the beginning of the coils of the spring is offset in the circumferential direction to the end of the coils of the spring.
  • the beginning of the coils of the spring and the end of the coils of the spring are preferably at a maximum distance from one another, as seen in the circumferential direction.
  • the total number of coils in the spring is X.5.
  • the ends of the spring are applied and/or ground.
  • the ends can be offset 180° from one another, as is the case with a total number of spring coils of X.5
  • the spring is held by the two abutments only in its end regions.
  • the spring is only held in its end areas and thus does not rest on any part in its middle area.
  • the movable first abutment is designed as a spring plate.
  • the spring plate preferably has a front contact surface, i.e. a force absorption surface, for the spring and a holding section which extends into the spring and which can also be referred to as a fixing section.
  • the spindle can be driven either directly or via a worm wheel which is rotated by a worm.
  • the spindle is preferably mounted in the housing such that it can pivot over a defined angular range, preferably by means of a ball joint. This prevents the spindle from jamming when it is rotated in the housing if, due to dimensional deviations occurring during the manufacture of the components, the spring plate and the spindle are arranged at a slight angle to the housing when assembled.
  • the cam disk is arranged at least partially in line with the energy store.
  • the cam disk can be arranged at least partially in alignment with the energy store when the output shaft is in the closed position.
  • the cam disk is preferably arranged with more than 60% of its surface in line with the energy store when the output shaft is in the closed position.
  • the central axis of the output shaft is arranged in alignment with the longitudinal axis of the energy store in the closed position.
  • the central axis of the output shaft in the closed position can be offset from the longitudinal axis of the energy store by at most the diameter of the roller or the drive shaft.
  • the longitudinal axis of the energy store can intersect the output shaft, preferably a central axis of the output shaft.
  • a central axis, in particular an axis of symmetry, of the cam disk can be positioned parallel to or in the longitudinal axis of the energy store.
  • the central axis of the cam disk can run at an angle to the longitudinal axis of the energy store.
  • the pivoted lever is mounted on the housing by means of a ball bearing, a cylindrical roller bearing, a needle bearing or a sliding bearing.
  • FIG. 1 shows a side view of a door drive according to the invention with the housing open;
  • FIG. 2 shows a perspective view of the door drive from FIG. 1 ;
  • 3A shows the door drive from FIG. 1 in a closed position of the output shaft
  • FIG. 3B shows the door drive from FIG. 1 in an open position of the output shaft in a sectional view
  • FIG. 4 shows a door drive according to a second variant in a closed position of the output shaft in a sectional view
  • FIG. 5A shows a sectional illustration of the door operator from FIG. 1 ;
  • FIG. 5B shows a view of a first end of the compression spring of the door drive from FIG. 1
  • FIG. 5C shows a view of a second end of the compression spring of the door drive from FIG. 1 ;
  • FIG. 6A shows a perspective view of a coupling element between pivoting lever and movable first abutment according to a first variant
  • FIG. 6B shows a perspective view of a coupling point between the pivoting lever and the movable first abutment according to a second variant
  • Fig. 7A is a sectional view of a movable first abutment
  • 7B is a sectional view of a second abutment.
  • the door drive 10 comprises an electric motor 18 which is coupled to an output shaft 14 via a gearbox 20, so that a drive torque generated by the electric motor 18 is applied to the output shaft 14 is transmitted in order to pivot a linkage (not shown) coupled to the output shaft 14 in such a way that a door leaf coupled to the linkage is transferred from a closed position to an open position.
  • the gear 20 is designed as a reduction gear, i.e. the torque provided by the electric motor 18 is increased by the gear 20, while the speed provided by the electric motor 18 is reduced by the gear 20.
  • the transmission 20 includes a worm gear 40 and several, here two, spur gear 42 wheels with preferably helical spur gears.
  • the output shaft 14 is non-rotatably connected to a cam disk 16, in the present example a symmetrical cam disk 16.
  • An outer peripheral surface 16a (see FIG. 2) of the cam disk 16 rests against an outer peripheral surface 22a of a roller 22, so that the roller 22 can roll on the outer peripheral surface 16a of the cam disk 16 during operation.
  • the roller 22 is rotatably attached to a pivot lever 24 .
  • the pivoting lever 24, which is curved due to the installation space, is in turn attached to a housing 12 of the door drive 10 so that it can pivot about a pivot axis 26.
  • a first abutment 34 for an energy store 32 in the form of a spiral compression spring is also attached to the pivoting lever 24, more precisely at a coupling point 38 between the pivoting lever 24 and the roller 22.
  • the first abutment 34 is mounted on the pivoting lever 24 such that it can pivot about an axis 44 which is also the central axis of the roller 22 .
  • the door drive 10 has a second abutment 36 for the compression spring 32 .
  • the compression spring 32 is thus arranged between the first abutment 34 and the second abutment 36 .
  • the second abutment 36 While the first abutment 34, guided by the pivot lever 24, can be pivoted about the pivot axis 26, the second abutment 36 is connected to the housing 12 in a stationary manner, with the exception of a small compensating movement, which will be explained below, so that the second abutment 36 can support a clamping force applied by the first abutment 34 to the compression spring 32 in order to clamp the compression spring 32 .
  • a closing force adjustment device 52 is provided, which is described in more detail with reference to FIG. 7B.
  • FIGS. 3A and 3B show how the energy storage unit 28 is activated, ie how the energy storage 32 is charged.
  • the door operator 10 is shown in its closed position S in FIG. 3A.
  • the cam disk 16 When the electric motor 18 drives the output shaft 14 to open the door leaf, the cam disk 16 is rotated relative to the housing 12 (see arrow in FIG. 3B). Since the effective distance between the central axis 64 and the peripheral surface 16a of the cam disk 16 increases as a result of the rotation of the cam disk 16, the roller 22 is displaced by the cam disk 16 while it rolls on the peripheral surface 16a, i.e. by the Central axis 64 of the cam 16 pushed away.
  • the roller 22 Since the roller 22 is attached to the pivot lever 24 so that it can pivot about the pivot axis 26 , the roller 22 moves along a circular path while the roller 22 is displaced by the cam disk 16 . Together with the roller 22, the first abutment 34 also moves on the circular path away from the central axis 64 of the output shaft 14 and towards the second abutment 36. As a result, the energy store 32 designed as a compression spring is compressed and thus tensioned. In order to avoid buckling of the compression spring 32, this has a ratio between the unstressed length of the compression spring and the diameter of the compression spring of less than 2.
  • the pivot axis 26 of the pivot lever 24 is offset relative to the position of the coupling point 38 between the pivot lever 24 and the first abutment 34 in the closed position S in the direction of the second abutment 36, ie to the right in the figures.
  • the result is that the coupling point 38 initially moves away from the central axis 30 of the energy store 32 formed in the closed position S during the pivoting of the pivot lever 24, but approaches it again after a vertex of the central axis 30 has been exceeded, so that the first abutment 34 overall, the smallest possible displacement in the transverse direction, ie away from the central axis 30, experiences.
  • the pivot axis 26 is arranged as far away as possible from the central axis 30 in the housing 12 in order to obtain the largest possible pivot radius and thus a small offset in the transverse direction.
  • the potential energy stored by the energy store 32 can be used to close the door leaf coupled to the door drive 10, for example in the event of a fire.
  • the energy accumulator 32 presses on the first abutment 36, from which the force is applied directly via the roller 22 to the cam disk 16 is transferred.
  • the roller 22 presses on the cam disk 16, as a result of which the cam disk 16 is set in rotation and a torque is thus generated on the output shaft 14 in order to pivot the door leaf.
  • the central axis 64 of the output shaft 14 in the closed position S is aligned with the central axis 30 of the energy store 32, with the result that depending on the direction of rotation of the output shaft 14, different torque curves for the door drive 10
  • the center axis 64' of the output shaft 14' in the closed position S is offset from the center axis 30' of the energy store 32'.
  • the cam disk 16* is aligned in such a way that its axis of symmetry 66' is arranged at an angle to the central axis 30' of the energy store 32'.
  • FIG. 5A shows a further sectional view of the door drive 10, the door drive 10 being shown in section along the central axis 30 of FIG. 3A and perpendicular to the sectional plane according to FIG. 3A. It can be seen in FIG. 5A, among other things, that a pin 48 is provided for coupling the roller 22 to the first abutment 34 and the pivoting lever 26 . This sectional view also shows that the roller 22 is rotatably mounted on the pin 48 by means of a needle bearing 68 .
  • FIGS. 6A and 6B Two different exemplary embodiments for the coupling point 38 between the rocker arm 24, the roller 22 and the first abutment 34 are shown in FIGS. 6A and 6B.
  • the two exemplary embodiments have in common that the pivoting lever 24 has a fork-shaped extension 46, in the intermediate space of which the roller 22 is arranged.
  • the pin 48 for mounting the roller 22 extends parallel to the pivot axis 26 of the pivot lever 24 from one section of the fork-shaped extension 46 to the other section of the fork-shaped extension 46.
  • the two different exemplary embodiments differ, among other things, in how a receptacle 50 of the first abutment 34 is configured. While in the exemplary embodiment according to FIG.
  • FIG. 6A shows a detailed view of the coupling point 38 and the first abutment 34 from FIG. 5A.
  • the pin 48 is rotatably mounted on the pivoting lever 26 via a roller bearing 69, for example a needle bearing.
  • a plain bearing can be provided. It can also be seen in FIG.
  • the first abutment 34 has, in addition to the receptacle 50 for coupling the abutment 34 to the pin 48 , a force absorption surface 70 on the end face and a radial fixing section 72 .
  • the radial fixing section 72 engages in the compression spring 32 on the front side in order to support the compression spring 32 radially.
  • the second abutment 36 has—a mirror image of the first abutment 34—a frontal force absorption surface 74 and a radial fixing section 76.
  • the second abutment 36 has two opposite extensions 78 (see FIG. 2) which engage in corresponding recesses in the housing 12 such that the second abutment 36 is arranged in the housing 12 secured against rotation.
  • the second abutment 36 also has a threaded opening 80 whose internal thread meshes with a spindle 54 .
  • the spindle 54 is in turn connected in a rotationally fixed manner to a worm wheel 58 which can be rotated from the outside via a worm 60 (cf. FIG. 2).
  • the second abutment 36 can be displaced axially by rotating the spindle 54 so that the compression spring 32 can be tensioned or released. So that the second abutment 36, while the first abutment 34 moves along the circular path, can carry out a compensating movement, ie can adapt to the slightly changing axial alignment of the compression spring 32, the spindle 54 can be pivoted by means of a ball joint 62 on the Housing 12, here a housing cover 12a stored.
  • the ball joint 62 is therefore used to automatically align the spindle 54 in the direction of the central axis 30 of the compression spring. and as a result the compression spring 32 is always held securely between the two abutments 34, 36, without having to provide additional storage for the compression spring 32.
  • the ball joint 62 can also serve to compensate for manufacturing tolerances. If no closing force adjustment device is provided, the second abutment 36 can nevertheless be arranged in the housing such that it can pivot over an angular range, for example via a ball joint.

Landscapes

  • Closing And Opening Devices For Wings, And Checks For Wings (AREA)
  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)

Abstract

The application relates to a drive for a door or a window, comprising a housing, an output shaft mounted rotatably on the housing and comprising a cam disc, an electric motor comprising a transmission for driving the output shaft from a closed position in an opening direction in order to open the door or the window, a roller rolling over the rotating cam disc during operation, a pivot lever, which is hinged to the housing so as to be pivotable about a pivot axis, the roller being arranged rotatably on the pivot lever, and an energy storage unit for driving the output shaft from an open position in a closing direction in order to close the door or the window, the energy storage unit comprising an energy store having a longitudinal axis and movable first abutment facing the roller, and a second abutment, which faces away from the roller, on which abutments the energy store is supported, the roller acting in a force-transmitting manner between the cam disc and the movable first abutment of the energy storage unit, the cam disc and the energy storage unit being arranged on mutually opposed sides with respect to the pivot lever, and the movable first abutment of the energy storage unit being coupled rotatably and non-displaceably to the pivot lever at a coupling point and thus being guided on a circular path by the pivot lever.

Description

Antrieb für eine Tür oder ein Fenster Drive for a door or a window
Die Erfindung betrifft einen Antrieb für eine Tür oder ein Fenster und insbesondere einen motorisch betriebenen Antrieb für eine Tür oder ein Fenster. The invention relates to a drive for a door or a window and in particular to a motor-operated drive for a door or a window.
Solche motorisch betriebenen Antriebe, welche auch als automatische Antriebe bezeichnet werden können, übertragen zumindest einen Teil der Antriebsleistung des Antriebsmotors, in der Regel über ein Gestänge, auf einen Tür- oder Fenster- flügel, um diesen zu verschwenken. Ein zweiter Teil der Antriebsleistung kann über ein Nockenscheibengetriebe auf einen Energiespeicher, der als Druckfeder ausgeführt sein kann, übertragen werden. Das Nockenscheibengetriebe umfasst dabei eine in einem sogenannten Käfig befindliche Nockenscheibe. Der Käfig ist mit einer Laufrolle verbunden und die Laufrolle ist derart angeordnet, dass die Laufrolle auf einer Umfangsfläche der Nockenscheibe abrollt. Der Käfig ist wiede- rum mit einer Zugstange verbunden und die Zugstange ist über einen Kolben mit der Druckfeder verbunden. Beim Öffnen der Türe mittels des Antriebs wird die No- ckenscheibe verdreht. Dadurch wird der mit der Laufrolle verbundene Käfig, die Zugstange und der Kolben verschoben und folglich die Druckfeder gespannt. Such motor-operated drives, which can also be referred to as automatic drives, transmit at least part of the drive power of the drive motor, usually via a linkage, to a door or window sash in order to pivot it. A second part of the drive power can be transmitted to an energy store, which can be designed as a compression spring, via a cam disk mechanism. The cam disk mechanism comprises a cam disk located in a so-called cage. The cage is connected to a roller and the roller is arranged in such a way that the roller rolls on a peripheral surface of the cam disk. The cage is in turn connected to a tie rod and the tie rod is connected to the compression spring via a piston. When the door is opened using the drive, the cam disk is rotated. This moves the cage connected to the roller, the pull rod and the piston and consequently tensions the compression spring.
Durch den Platzbedarf des Käfigs und der Zugstange gestaltet sich die konstruk- tive Anbindung der Motor-Getriebe-Einheit komplex und anderen Komponenten wie z.B. einer Lagerung des Käfigs und des Kolbens steht wenig Bau raum zur Verfügung. Somit besteht die Schwierigkeit, dass entweder eine kompaktere La- gerung verwendet werden muss, was zu höheren Reibungen und damit zu einem leistungsschwächeren Antrieb führt oder der gesamte Antrieb muss größer gebaut werden und benötigt mehr Bauraum. Zudem ist bei dem zuvor beschriebenen Antrieb die Mittelachse der Abtriebswelle nicht in der Flucht der Druckfeder angeordnet, sodass Biegemomente auf den Kä- fig und die Zugstange wirken, wodurch eine besonders aufwändige und kostenin- tensive Konstruktion zur Aufnahme der Biegekräfte benötigt wird. Due to the space required by the cage and the pull rod, the constructive connection of the motor-transmission unit is complex and other components, such as a bearing for the cage and the piston, have little installation space. Thus, there is the difficulty that either a more compact bearing has to be used, which leads to higher friction and thus to a less powerful drive, or the entire drive has to be built larger and requires more installation space. In addition, in the drive described above, the central axis of the output shaft is not aligned with the compression spring, so that bending moments act on the cage and the pull rod, which means that a particularly complex and cost-intensive construction is required to absorb the bending forces.
Ein weiterer Nachteil dieser Konstruktion besteht darin, dass die Gestaltung des Käfigs, dessen Lagerung und die Anbindung der Zugstange an den Käfig und den Kolben aufwändig sind, was sich negativ auf die Herstellungskosten des Antriebs auswirkt. A further disadvantage of this design is that the design of the cage, its mounting and the connection of the pull rod to the cage and the piston are complex, which has a negative effect on the manufacturing costs of the drive.
Allgemein erzeugen die zahlreichen Lagerstellen viel Reibung, wodurch der Wir- kungsgrad des Antriebs verbesserungsbedürftig ist. Zudem erzeugt die viele Rei- bung Verschleiß und führt dazu, dass aufgrund der höheren benötigten An- triebsmomente größere und teurere Antriebsmotoren benötigt werden. In general, the numerous bearing points generate a lot of friction, which means that the efficiency of the drive needs to be improved. In addition, the high level of friction creates wear and, due to the higher drive torques required, means that larger and more expensive drive motors are required.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Antrieb bereitzustel- len, der leistungsstark, kostengünstig und kompakt ist. It is therefore an object of the present invention to provide a drive that is powerful, inexpensive and compact.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Antrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch, dass der Antrieb einen Schwenkhebel aufweist, der um eine Schwenkachse schwenkbar an einem Gehäuse angelenkt ist, wobei die Laufrolle drehbar an dem Schwenkhebel angeordnet ist, dass eine Energiespei- chereinheit zum Antreiben der Abtriebswelte aus einer Offenstellung in einer Schließrichtung vorgesehen ist, um die Tür oder das Fenster zu schließen, wobei die Energiespeichereinheit einen eine Längsachse aufweisenden Energiespeicher und ein der Laufrolle zugewandtes, bewegliches erstes Widerlager sowie ein der Laufrolle abgewandtes, zweites Widerlager, an denen sich der Energiespeicher abstützt, aufweist, dass die Laufrolle kraftübertragend zwischen der Nocken- scheibe und dem beweglichen ersten Widerlager der Energiespeichereinheit wirkt, dass die Nockenscheibe und die Energiespeichereinheit auf einander gegenüber- liegenden Seiten bezüglich des Schwenkhebels angeordnet sind, und dass das bewegliche erste Widerlager der Energiespeichereinheit an einer Koppelstelle drehbar und verschiebefest mit dem Schwenkhebel gekoppelt und dadurch von dem Schwenkhebel auf einer Kreisbahn geführt ist. The object is achieved by a drive with the features of claim 1 and in particular in that the drive has a pivoted lever which is pivoted about a pivot axis on a housing, the roller being rotatably arranged on the pivoted lever that an energy storage unit is provided for driving the output shaft from an open position in a closing direction in order to close the door or the window, the energy storage unit having an energy storage device having a longitudinal axis and a movable first abutment facing the roller and a second abutment facing away from the roller, on which the energy store is supported, has that the roller acts in a force-transmitting manner between the cam disk and the movable first abutment of the energy store unit, that the cam disk and the energy storage unit are arranged on opposite sides of the pivoting lever, and that the movable first abutment of the energy storage unit is coupled to the pivoting lever at a coupling point in a rotatable and non-displaceable manner and is thereby guided by the pivoting lever on a circular path.
Verschiebefest gekoppelt bedeutet, dass das erste Widerlager keine lineare Be- wegung relativ zu dem Schwenkhebel durchführen kann. Coupled in a non-displaceable manner means that the first abutment cannot perform any linear movement relative to the pivoting lever.
Ein Antrieb mit diesen Merkmalen weist einen einfachen Aufbau mit wenigen Rei- bungsverlusten auf, da nur wenige Lagerstellen benötigt werden, da das erste Wi- derlager ausschließlich durch den Schwenkhebel geführt und gelagert sein kann. Darüber hinaus kann die Kraft des Energiespeichers direkt auf die Nockenscheibe übertragen werden, ohne dass das erste Widerlager oder der Energiespeicher mit dem Gehäuse in Kontakt kommen und Reibungsverluste entstehen. Dadurch kann der Antrieb mit einem hohen Wirkungsgrad betrieben werden, wodurch der Antrieb wiederum kompakt dimensionierbar und kostengünstig herstellbar ist A drive with these features has a simple structure with few friction losses, since only a few bearing points are required, since the first abutment can be guided and supported exclusively by the pivoting lever. In addition, the force of the energy store can be transmitted directly to the cam disk without the first abutment or the energy store coming into contact with the housing and causing friction losses. As a result, the drive can be operated with a high level of efficiency, which in turn means that the drive can be dimensioned to be compact and can be produced inexpensively
Die Nockenscheibe kann drehfest mit der Abtriebswelle gekoppelt oder einstückig mit der Abtriebswelle ausgebildet sein. Die Nockenscheibe kann auch als Kurven- scheibe oder Herzkurvenscheibe bezeichnet werden. Die Nockenscheibe kann, je nach gewünschtem Antriebsmomentenverlauf, eine symmetrische oder unsym- metrische Außenkontur aufweisen. Die Abtriebswelle kann aus einer Ruhelage heraus in beide Drehrichtungen drehbar sein, um verschiedene Einbauarten zu gewährleisten. The cam disk can be coupled to the output shaft in a rotationally fixed manner or can be formed in one piece with the output shaft. The cam disk can also be referred to as a cam disk or heart cam disk. The cam disk can have a symmetrical or asymmetrical outer contour, depending on the desired drive torque curve. The output shaft can be rotated from a rest position in both directions of rotation to ensure different types of installation.
Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der Beschrei- bung und der Zeichnung zu entnehmen. Allgemein kann ein Antriebsmotor des Antriebs über ein Getriebe mit der Ab- triebswelle gekoppelt sein. Das Getriebe kann als Stirnradgetriebe, als Kombina- tion aus Schneckengetriebe und Stirnradgetriebe, als Kombination aus bogen- o- der spiralverzahntem Kegelradgetriebe und Stirnradgetriebe, oder als Kombination aus Hypoidgetriebe oder Hypoidkegelradgetriebe und Stirnradgetriebe ausgeführt sein. Advantageous developments of the invention can be found in the dependent claims, the description and the drawing. In general, a drive motor of the drive can be coupled to the output shaft via a gear. The gear can be designed as a spur gear, as a combination of worm gear and spur gear, as a combination of curved or spiral bevel gear and spur gear, or as a combination of hypoid gear or hypoid bevel gear and spur gear.
Gemäß einer besonders kompakt bauenden Ausführungsform umfasst das Ge- triebe ein Schneckengetriebe und ein Stirnradgetriebe. According to a particularly compact embodiment, the gear comprises a worm gear and a spur gear.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind der Elektromotor und die Energie- speichereinheit auf gegenüberliegenden Seiten bezüglich der Abtriebswelte ange- ordnet. Dies ermöglicht auf besonders einfache Art und Weise einen modularen Aufbau des Antriebs. Beispielsweise kann der Antrieb modular aufgebaut sein, in- dem der Schwenkhebel und die Energiespeichereinheit Teil eines Energiespei- chermoduls sind und in einem ersten Gehäuseabschnitt angeordnet sind und die Abtriebswelle und/oder der Elektromotor Teil eines Antriebsmoduls sind und in ei- nem separaten und mit dem ersten Gehäuse verbindbaren zweiten Gehäuseab- schnitt angeordnet ist. Ein solcher modularer Aufbau hat den Vorteil, dass der An- trieb auch ohne Energiespeichermodul verwendet werden kann. Weiterhin können das Getriebe und die Energiespeichereinheit durch die gegenüberliegende Anord- nung besonders einfach und kostengünstig ausgeführt sein, ohne Komponenten aus Platzgründen ineinander verschachteln / eingreifen lassen zu müssen. Gemäß einer Ausführungsform sind die Laufrolle und das bewegliche erste Wider- lager um die gleiche Achse drehbar an dem Schwenkhebel gelagert. Dies hat den Vorteil, dass der Antrieb kostengünstiger hergestellt werden kann und die Kraft- übertragung der Antriebsleistung auf den Energiespeicher sowie umgekehrt beim Schließen optimiert ist. Gemäß einer Ausführungsform weist der Schwenkhebel einen gabelförmigen Fort- satz auf, in dessen Freiraum sich ein Stift erstreckt, an dem das bewegliche erste Widerlager drehbar gelagert ist. Hierdurch kann der Schwenkhebel auf einfache Weise und reibungsarm mit dem beweglichen ersten Widerlager gekoppelt wer- den. Der Stift kann drehbar an dem gabelförmigen Fortsatz gelagert sein, insbe- sondere mittels eines Kugellagers, Zylinderrollenlagers, Nadellagers oder Gleitla- gers. According to a further embodiment, the electric motor and the energy storage unit are arranged on opposite sides with respect to the output world. This enables a modular design of the drive in a particularly simple manner. For example, the drive can have a modular design, in that the pivoted lever and the energy storage unit are part of an energy storage module and are arranged in a first housing section and the output shaft and/or the electric motor are part of a drive module and in a separate and with the first housing connectable second housing section is arranged. Such a modular design has the advantage that the drive can also be used without an energy storage module. Furthermore, the transmission and the energy storage unit can be designed particularly simply and cost-effectively due to the opposing arrangement, without components having to be nested/engaged in one another for reasons of space. According to one embodiment, the roller and the movable first abutment are mounted on the pivoting lever such that they can rotate about the same axis. This has the advantage that the drive can be manufactured more cost-effectively and the power transmission of the drive power to the energy store and vice versa is optimized when closing. According to one embodiment, the pivoting lever has a fork-shaped extension, in the free space of which extends a pin on which the movable first abutment is rotatably mounted. As a result, the pivoting lever can be coupled to the movable first abutment in a simple manner and with little friction. The pin can be rotatably mounted on the forked extension, in particular by means of a ball bearing, cylindrical roller bearing, needle bearing or slide bearing.
Gemäß einer Ausführungsform weist das bewegliche erste Widerlager eine, insbe- sondere durch einen gabelförmigen Fortsatz gebildete, Aufnahme für die Laufrolle auf. Die Laufrolle kann, insbesondere an dem vorgenannten Stift, drehbar in der Aufnahme angeordnet sein. Die Laufrolle ist vorzugsweise mittels eines Nadella- gers oder Gleitlagers drehbar gelagert. According to one embodiment, the movable first abutment has a receptacle for the roller, formed in particular by a fork-shaped extension. The roller can be arranged rotatably in the receptacle, in particular on the aforementioned pin. The roller is preferably rotatably mounted by means of a needle bearing or plain bearing.
Gemäß einer Ausführungsform ist in der Schließlage oder Schließstellung, d.h. in einer Stellung des Antriebs, in der die Tür oder das Fenster geschlossen ist, die Schwenkachse des Schwenkhebels in Richtung einer Längserstreckung des Ener- giespeichers gesehen weiter von der Abtriebswelle oder deren Mittelachse ent- fernt angeordnet als die Koppelstelle zwischen dem Schwenkhebel und dem be- weglichen ersten Widerlager. Vorzugsweise ist die Schwenkachse des Schwenk- hebels in Richtung der Längserstreckung des Energiespeichers gesehen um etwa die Hälfte der Distanz versetzt, welche das erste Widerlager beim vollständigen Öffnen der Türe oder des Fensters in Richtung der Längserstreckung des Energie- speichers zurücklegt. Hierdurch wird ein möglichst geringer Querversatz der Kop- pelstelle zwischen dem Schwenkhebel und dem beweglichen ersten Widerlager beim Verschwenken des Schwenkhebels gewährleistet. Mit Querversatz ist hier eine Bewegung der Koppelstelle quer zur Richtung der Längserstreckung des Energiespeichers zu verstehen. Insbesondere durchläuft bei einer Bewegung der Abtriebswelte von der Schließ- stellung in die Offenstellung und umgekehrt eine Auslenkung der Koppelstelle zwi- schen Schwenkhebel und beweglichem ersten Widerlager senkrecht zur Längs- achse des Energiespeichers einen Umkehrpunkt. In anderen Worten bewegt sich die Koppelstelle zwischen Schwenkhebel und beweglichem ersten Widerlager während des Öffnens oder Schließens zunächst von einer gedachten Linie weg und dann wieder auf die Linie zu, wobei die gedachte Linie der Längsachse des Energiespeichers in der Schließstellung entspricht. According to one embodiment, in the closed position, ie in a position of the drive in which the door or window is closed, the pivot axis of the pivot lever is further away from the output shaft or its central axis as seen in the direction of a longitudinal extension of the energy store arranged as the coupling point between the pivoted lever and the movable first abutment. The pivoting axis of the pivoting lever is preferably offset by about half the distance, viewed in the direction of the longitudinal extension of the energy storage device, which the first abutment covers when the door or window is fully opened in the direction of the longitudinal extension of the energy storage device. This ensures that the transverse offset of the coupling point between the pivoted lever and the movable first abutment is as small as possible when the pivoted lever is pivoted. Transverse offset here means a movement of the coupling point transverse to the direction of the longitudinal extension of the energy store. In particular, when the output shaft moves from the closed position to the open position and vice versa, a deflection of the coupling point between the pivoted lever and the movable first abutment perpendicular to the longitudinal axis of the energy store passes through a reversal point. In other words, the coupling point between the pivoted lever and the movable first abutment initially moves away from an imaginary line and then back towards the line during opening or closing, the imaginary line corresponding to the longitudinal axis of the energy store in the closed position.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Schwenkhebel gekrümmt ausgebildet. Dies ermöglicht eine kompaktere Bauform des ersten Widerlagers und des Antriebs, wobei eine Kraftaufnahmefläche des ersten Widerlagers in die Krümmung des Schwenkhebels eintauchen kann. According to one embodiment, the pivoting lever is curved. This enables a more compact design of the first abutment and of the drive, with a force absorption surface of the first abutment being able to dip into the curvature of the pivoting lever.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Energiespeicher als Feder, insbesondere Druckfeder, insbesondere Spiraldruckfeder, ausgebildet. Alternativ kann der Ener- giespeicher beispielsweise als Tellerfederpakete oder ähnliches ausgebildet sein. According to one embodiment, the energy store is designed as a spring, in particular a compression spring, in particular a spiral compression spring. Alternatively, the energy store can be designed, for example, as a set of disk springs or the like.
Gemäß einer Ausführungsform ist ein Durchmesser der Feder größer als 60% ei- nes Gehäusedurchmessers, vorzugsweise größer als 80% des Gehäusedurch- messers, speziell des die Feder umgebenden Gehäuseabschnitts. Als Gehäuse- durchmesser kann der Gehäuseinnendurchmesser oder der Gehäuseaußendurch- messer angesehen werden. Hierdurch wird unter Verwendung von möglichst we- nig Bauraum eine große Knickstabilität erreicht. According to one embodiment, a diameter of the spring is greater than 60% of a housing diameter, preferably greater than 80% of the housing diameter, specifically the housing section surrounding the spring. The housing inner diameter or the housing outer diameter can be regarded as the housing diameter. As a result, a high level of buckling stability is achieved using as little installation space as possible.
Es hat sich gezeigt, dass für die vorliegende Anwendung ein Verhältnis von unge- spannter Länge der Feder zu Durchmesser der Feder kleiner 3 bevorzugt ist. Be- sondere Vorteile ergeben sich, wenn das Verhältnis von ungespannter Länge der Feder zu Durchmesser der Feder kleiner oder gleich 2 ist. Hierdurch wird die Knickstabilität der Feder weiter verbessert. Gemäß einer Ausführungsform liegt eine Gesamtwindungszahl der Feder im Be- reich zwischen X,3 bis X,7. Das X steht dabei für eine natürliche Zahl. In anderen Worten ist der Anfang der Windungen der Feder in Umfangsrichtung versetzt zu dem Ende der Windungen der Feder angeordnet. Vorzugsweise sind der Anfang der Windungen der Feder und das Ende der Windungen der Feder in Umfangs- richtung gesehen maximal voneinander beabstandet. In diesem Fall beträgt die Gesamtwindungszahl der Feder X,5. It has been shown that a ratio of the unstressed length of the spring to the diameter of the spring of less than 3 is preferred for the present application. There are particular advantages if the ratio of the unstressed length of the spring to the diameter of the spring is less than or equal to 2. This further improves the buckling stability of the spring. According to one embodiment, a total number of coils of the spring is in the range from X.3 to X.7. The X stands for a natural number. In other words, the beginning of the coils of the spring is offset in the circumferential direction to the end of the coils of the spring. The beginning of the coils of the spring and the end of the coils of the spring are preferably at a maximum distance from one another, as seen in the circumferential direction. In this case, the total number of coils in the spring is X.5.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Enden der Feder angelegt und/oder ge- schliffen. Die Enden können 180° versetzt zueinander angeordnet sein, wie es bei einer Gesamtwindungszahl der Feder von X,5 der Fall ist According to one embodiment, the ends of the spring are applied and/or ground. The ends can be offset 180° from one another, as is the case with a total number of spring coils of X.5
Gemäß einer Ausführungsform wird die Feder ausschließlich in ihren Endberei- chen von den beiden Widerlagern gehalten. In anderen Worten wird die Feder nur in ihren Endbereichen gehalten und liegt somit in ihrem mittleren Bereich an kei- nem Teil an. According to one embodiment, the spring is held by the two abutments only in its end regions. In other words, the spring is only held in its end areas and thus does not rest on any part in its middle area.
Gemäß einer Ausführungsform ist das bewegliche erste Widerlager als Federteller ausgebildet. Der Federteller weist vorzugsweise eine stirnseitige Anlagefläche, d.h. eine Kraftaufnahmefläche, für die Feder und einen sich in die Feder hinein er- streckenden Halteabschnitt, welcher auch als Fixierabschnitt bezeichnet werden kann, auf. According to one embodiment, the movable first abutment is designed as a spring plate. The spring plate preferably has a front contact surface, i.e. a force absorption surface, for the spring and a holding section which extends into the spring and which can also be referred to as a fixing section.
Allgemein kann eine von dem Energiespeicher zum Schließen der Tür abgege- bene Kraft einstellbar sein. Vorzugsweise ist eine Schließkraftverstellungvorrich- tung vorgesehen, mittels der eine Vorspannkraft des Energiespeichers einstellbar ist. Vorzugsweise ist mittels der Schließkraftverstellungvorrichtung ein Abstand zwischen dem beweglichen ersten Widerlager und dem zweiten Widerlager, an denen sich der Energiespeicher abstützt, einstellbar. Die Schließkraftverstellvor- richtung ist vorzugsweise händisch bedienbar, beispielsweise mitels eines Werk- zeugs oder werkzeuglos durch ein Verstellelement. Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Schließkraftverstelleinrichtung eine Spindel und einen durch Rotation der Spindel entlang der Spinde) verfahrbaren Federteller, welcher das zweite Widerlager für den Energiespeicher bildet. Der Fe- derteller ist vorzugsweise drehfest, aber axial verschieblich, in dem Gehäuse gela- gert. In general, a force delivered by the energy store for closing the door can be adjustable. A closing force adjustment device is preferably provided, by means of which a prestressing force of the energy store can be adjusted. A distance between the movable first abutment and the second abutment is preferably set by means of the closing force adjustment device which the energy storage is supported, adjustable. The closing force adjustment device can preferably be operated manually, for example by means of a tool or without tools using an adjustment element. According to one embodiment, the closing force adjustment device comprises a spindle and a spring plate that can be moved along the spindle by rotating the spindle and forms the second abutment for the energy store. The spring plate is preferably mounted in the housing in a rotationally fixed but axially displaceable manner.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Spindel entweder direkt oder über ein Schneckenrad, welches von einer Schnecke verdreht wird, antreibbar. According to one embodiment, the spindle can be driven either directly or via a worm wheel which is rotated by a worm.
Die Spindel ist vorzugsweise über einen definierten Winkelbereich schwenkbar in dem Gehäuse gelagert, vorzugsweise mittels eines Kugelgelenks. Hierdurch wird ein Verklemmen der Spindel beim Verdrehen im Gehäuse verhindert, falls durch maßliche Abweichungen, welche bei der Fertigung der Bauteile einstehen, der Fe- derteller und die Spindel im montierten Zustand zum Gehäuse leicht schräg ange- ordnet sind. The spindle is preferably mounted in the housing such that it can pivot over a defined angular range, preferably by means of a ball joint. This prevents the spindle from jamming when it is rotated in the housing if, due to dimensional deviations occurring during the manufacture of the components, the spring plate and the spindle are arranged at a slight angle to the housing when assembled.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Nockenscheibe zumindest teilweise in einer Flucht des Energiespeichers angeordnet. Insbesondere kann die Nockenscheibe zumindest teilweise in einer Flucht des Energiespeichers angeordnet sein, wenn sich die Abtriebswelle in der Schließstellung befindet. Vorzugsweise ist die No- ckenscheibe mit mehr als 60% ihrer Fläche in einer Flucht des Energiespeichers angeordnet, wenn sich die Abtriebswelte in der Schließstellung befindet. Hierdurch kann die Kraft von dem Energiespeicher auf die Nockenscheibe direkt übertragen werden, ohne ungewünschte Momente zu erzeugen. Gemäß einer Ausführungsform ist in der Schließstellung die Mitelachse der Ab- triebswelle in der Flucht der Längsachse des Energiespeichers angeordnet. Alter- nativ dazu kann die Mittelachse der Abtriebswelle in der Schließstellung um höchstens den Durchmesser der Laufrolle oder der Antriebswelle versetzt zu der Längsachse des Energiespeichers angeordnet sein. Die Längsachse des Energie- speichers kann die Abtriebswelle, vorzugsweise eine Mittelachse der Ab- triebswelle, schneiden. Eine Mittelachse, insbesondere Symmetrieachse, der No- ckenscheibe kann parallel zu oder in der Längsachse des Energiespeichers positi- oniert sein. Alternativ dazu kann die Mittelachse der Nockenscheibe schräg zur Längsachse des Energiespeichers verlaufen. According to one embodiment, the cam disk is arranged at least partially in line with the energy store. In particular, the cam disk can be arranged at least partially in alignment with the energy store when the output shaft is in the closed position. The cam disk is preferably arranged with more than 60% of its surface in line with the energy store when the output shaft is in the closed position. As a result, the force can be transmitted directly from the energy store to the cam disk without generating unwanted moments. According to one embodiment, the central axis of the output shaft is arranged in alignment with the longitudinal axis of the energy store in the closed position. As an alternative to this, the central axis of the output shaft in the closed position can be offset from the longitudinal axis of the energy store by at most the diameter of the roller or the drive shaft. The longitudinal axis of the energy store can intersect the output shaft, preferably a central axis of the output shaft. A central axis, in particular an axis of symmetry, of the cam disk can be positioned parallel to or in the longitudinal axis of the energy store. As an alternative to this, the central axis of the cam disk can run at an angle to the longitudinal axis of the energy store.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Schwenkhebel mittels eines Kugellagers, ei- nes Zylinderrollenlagers, eines Nadellagers oder eines Gleitlagers an dem Ge- häuse gelagert. According to one embodiment, the pivoted lever is mounted on the housing by means of a ball bearing, a cylindrical roller bearing, a needle bearing or a sliding bearing.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand rein beispielhafter Ausführungsformen un- ter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen: The invention is described below using purely exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1 eine seitliche Darstellung eines erfindungsgemäßen Türantriebs bei geöffnetem Gehäuse; 1 shows a side view of a door drive according to the invention with the housing open;
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Türantriebs von Fig. 1 ; FIG. 2 shows a perspective view of the door drive from FIG. 1 ;
Fig. 3A den Türantrieb von Fig. 1 in einer Schließstellung der Abtriebswelte in3A shows the door drive from FIG. 1 in a closed position of the output shaft
Schnittdarstellung; sectional view;
Fig. 3B den Türantrieb von Fig. 1 in einer Offenstellung der Abtriebswelle in Schnittdarstellung; FIG. 3B shows the door drive from FIG. 1 in an open position of the output shaft in a sectional view; FIG.
Fig. 4 einen Türantrieb gemäß einer zweiten Variante in einer Schließstel- lung der Abtriebswelte in Schnittdarstellung; 4 shows a door drive according to a second variant in a closed position of the output shaft in a sectional view;
Fig. 5A eine Schnittdarstellung des Türantriebs von Fig. 1 ; FIG. 5A shows a sectional illustration of the door operator from FIG. 1 ;
Fig. 5B eine Ansicht auf ein erstes Ende der Druckfeder des Türantriebs von Fig. 1 ; Fig. 5C eine Ansicht auf ein zweites Ende der Druckfeder des Türantriebs von Fig. 1 ; FIG. 5B shows a view of a first end of the compression spring of the door drive from FIG. 1 ; FIG. 5C shows a view of a second end of the compression spring of the door drive from FIG. 1 ;
Fig. 6A eine perspektivische Ansicht einer Koppefetelle zwischen Schwenkhe- bel und beweglichem ersten Widerlager gemäß einer ersten Variante;6A shows a perspective view of a coupling element between pivoting lever and movable first abutment according to a first variant;
Fig. 6B eine perspektivische Ansicht einer Koppelstelle zwischen Schwenkhe- bel und beweglichem ersten Widerlager gemäß einer zweiten Vari- ante; 6B shows a perspective view of a coupling point between the pivoting lever and the movable first abutment according to a second variant;
Fig. 7 A eine Schnittansicht eines beweglichen ersten Widerlagers; undFig. 7A is a sectional view of a movable first abutment; and
Fig. 7B eine Schnittansicht eines zweiten Widerlagers. 7B is a sectional view of a second abutment.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Türan- triebs 10 gezeigt Der Türantrieb 10 umfasst einen Elektromotor 18, der über ein Getriebe 20 mit einer Abtriebswelle 14 gekoppelt ist, sodass ein von dem Elektro- motor 18 erzeugtes Antriebsdrehmoment auf die Abtriebswelle 14 übertragen wird, um ein mit der Abtriebswelle 14 gekoppeltes Gestänge (nicht gezeigt) derart zu verschwenken, dass ein mit dem Gestänge gekoppelter Türflügel von einer Ge- schlossenstellung in eine Offenstellung überführt wird. Das Getriebe 20 ist hierbei als Untersetzungsgetriebe ausgebildet, d.h. das vom Elektromotor 18 bereitge- stellte Drehmoment wird durch das Getriebe 20 erhöht, während die vom Elektro- motor 18 bereitgestellte Drehzahl durch das Getriebe 20 abgesenkt wird. Hierzu umfasst das Getriebe 20 eine Schneckenradstufe 40 sowie mehrere, hier zwei, Stirnradgetriebestufen 42 mit vorzugsweise schrägverzahnten Stirnzahn rädern. 1 and 2 show an exemplary embodiment of a door drive 10 according to the invention. The door drive 10 comprises an electric motor 18 which is coupled to an output shaft 14 via a gearbox 20, so that a drive torque generated by the electric motor 18 is applied to the output shaft 14 is transmitted in order to pivot a linkage (not shown) coupled to the output shaft 14 in such a way that a door leaf coupled to the linkage is transferred from a closed position to an open position. The gear 20 is designed as a reduction gear, i.e. the torque provided by the electric motor 18 is increased by the gear 20, while the speed provided by the electric motor 18 is reduced by the gear 20. For this purpose, the transmission 20 includes a worm gear 40 and several, here two, spur gear 42 wheels with preferably helical spur gears.
Die Abtriebswelle 14 ist drehfest mit einer Nockenscheibe 16, im vorliegenden Bei- spiel einer symmetrischen Nockenscheibe 16, verbunden. Eine Außenumfangsflä- che 16a (siehe Fig. 2) der Nockenscheibe 16 liegt an einer Außenumfangsfläche 22a einer Laufrolle 22 an, sodass die Laufrolle 22 im Betrieb an der Außenum- fangsfläche 16a der Nockenscheibe 16 abrollen kann, Die Laufrolle 22 ist drehbar an einem Schwenkhebel 24 angebracht. Der Schwenkhebel 24, welcher bauraumbedingt gekrümmt ist, ist wiederum um eine Schwenkachse 26 schwenkbar an einem Gehäuse 12 des Türantriebs 10 befes- tigt. An dem Schwenkhebel 24, genauer gesagt an einer Koppelstelle 38 zwischen Schwenkhebel 24 und Laufrolle 22, ist zusätzlich zu der Laufrolle 22 auch ein ers- tes Widerlager 34 für einen Energiespeicher 32 in Form einer Spiraldruckfeder an- gebracht. Das erste Widerlager 34 ist um eine Achse 44, welche auch die Mittel- achse der Laufrolle 22 ist, schwenkbar an dem Schwenkhebel 24 gelagert. Zudem weist der Türantrieb 10 ein zweites Widerlager 36 für die Druckfeder 32 auf. Die Druckfeder 32 ist damit zwischen dem ersten Widerlager 34 und dem zweiten Widerlager 36 angeordnet. Während das erste Widerlager 34, durch den Schwenkhebel 24 geführt, um die Schwenkachse 26 herum verschwenkbar ist, ist das zweite Widerlager 36, bis auf eine kleine Ausgleichsbewegung, welche im Nachgang noch erläutert wird, ortsfest mit dem Gehäuse 12 verbunden, sodass das zweite Widerlager 36 eine von dem ersten Widerlager 34 auf die Druckfeder 32 aufgebrachte Spannkraft abstützen kann, um die Druckfeder 32 zu spannen. Um die Größe der von der Druckfeder 32 aufgenommenen Spannkraft während des Öffnens der Türe einstellen zu können, ist eine Schließkraftverstellungvorrich- tung 52 vorgesehen, welche in Bezug auf Fig. 7B genauer beschrieben wird. The output shaft 14 is non-rotatably connected to a cam disk 16, in the present example a symmetrical cam disk 16. An outer peripheral surface 16a (see FIG. 2) of the cam disk 16 rests against an outer peripheral surface 22a of a roller 22, so that the roller 22 can roll on the outer peripheral surface 16a of the cam disk 16 during operation. The roller 22 is rotatably attached to a pivot lever 24 . The pivoting lever 24, which is curved due to the installation space, is in turn attached to a housing 12 of the door drive 10 so that it can pivot about a pivot axis 26. In addition to the roller 22, a first abutment 34 for an energy store 32 in the form of a spiral compression spring is also attached to the pivoting lever 24, more precisely at a coupling point 38 between the pivoting lever 24 and the roller 22. The first abutment 34 is mounted on the pivoting lever 24 such that it can pivot about an axis 44 which is also the central axis of the roller 22 . In addition, the door drive 10 has a second abutment 36 for the compression spring 32 . The compression spring 32 is thus arranged between the first abutment 34 and the second abutment 36 . While the first abutment 34, guided by the pivot lever 24, can be pivoted about the pivot axis 26, the second abutment 36 is connected to the housing 12 in a stationary manner, with the exception of a small compensating movement, which will be explained below, so that the second abutment 36 can support a clamping force applied by the first abutment 34 to the compression spring 32 in order to clamp the compression spring 32 . In order to be able to set the magnitude of the tensioning force absorbed by the compression spring 32 during the opening of the door, a closing force adjustment device 52 is provided, which is described in more detail with reference to FIG. 7B.
Wie in Fig. 1 zu sehen ist, sind der Motor 18 und das Getriebe 20 auf einer Seite der Abtriebswelle 14 angeordnet und eine Energiespeichereinheit 28, die das erste Widerlager 34, den Energiespeicher 32, das zweite Widerlager 36 und - so- fern vorhanden - die Schließkraftverstellungvorrichtung 52 umfasst, ist auf einer dem Motor 18 und dem Getriebe 20 gegenüberliegenden Seite der Abtriebswelle 14 angeordnet. Dies vereinfacht die Konstruktion und Fertigung des Türantriebs 10 und ermöglicht eine modulare Bauweise, sodass der Türantrieb 10 auch ohne die Energiespeichereinheit 28 hergestellt und verkauft werden kann. In den Figuren 3A und 3B ist dargestellt, wie die Energiespeichereinheit 28 akti- viert wird, d.h. wie der Energiespeicher 32 aufgeladen wird. In Fig. 3A ist der Tür- antrieb 10 in seiner Schließstellung S gezeigt. Die Laufrolle 22 liegt an einem kon- kaven Bereich 17 der Nockenscheibe 16 an, welcher einen verhältnismäßig kur- zen Abstand zu einer Mittelachse 64 der Abtriebswelle 14 aufweist. Üblicherweise ist die Schließkraftverstellungvorrichtung 52 so eingestellt, dass der Energiespei- cher 32 in der Schließstellung S mit einer verhältnismäßig kleinen Kraft auf die Laufrolle 22 drückt und die Laufrolle 22 so in dem konkaven Bereich 17 der No- ckenscheibe 16 hält As can be seen in Fig. 1, the motor 18 and the transmission 20 are arranged on one side of the output shaft 14 and an energy storage unit 28, the first abutment 34, the energy storage 32, the second abutment 36 and - if present - the closing force adjustment device 52 is arranged on a side of the output shaft 14 opposite the motor 18 and the transmission 20 . This simplifies the design and manufacture of the door operator 10 and allows for a modular design so that the door operator 10 can also be manufactured and sold without the energy storage unit 28 . FIGS. 3A and 3B show how the energy storage unit 28 is activated, ie how the energy storage 32 is charged. The door operator 10 is shown in its closed position S in FIG. 3A. The roller 22 is in contact with a concave area 17 of the cam disk 16 which is at a relatively short distance from a central axis 64 of the output shaft 14 . The closing force adjustment device 52 is usually adjusted in such a way that the energy store 32 presses on the roller 22 in the closed position S with a relatively small force and thus holds the roller 22 in the concave area 17 of the cam disk 16
Wenn der Elektromotor 18 die Abtriebswelle 14 antreibt, um den Türflügel zu öff- nen, wird die Nockenscheibe 16 relativ zu dem Gehäuse 12 verdreht (siehe Pfeil in Fig. 3B). Da sich der wirksame Abstand zwischen der Mitelachse 64 und der Umfangsfläche 16a der Nockenscheibe 16 durch das Verdrehen der Nocken- scheibe 16 vergrößert, wird die Laufrolle 22, während diese auf der Umfangsflä- che 16a abrollt, von der Nockenscheibe 16 verdrängt, d.h. von der Mittelachse 64 der Nockenscheibe 16 weggedrückt. When the electric motor 18 drives the output shaft 14 to open the door leaf, the cam disk 16 is rotated relative to the housing 12 (see arrow in FIG. 3B). Since the effective distance between the central axis 64 and the peripheral surface 16a of the cam disk 16 increases as a result of the rotation of the cam disk 16, the roller 22 is displaced by the cam disk 16 while it rolls on the peripheral surface 16a, i.e. by the Central axis 64 of the cam 16 pushed away.
Da die Laufrolle 22 um die Schwenkachse 26 schwenkbar an dem Schwenkhebel 24 angebracht ist, bewegt sich die Laufrolle 22 entlang einer Kreisbahn, während die Laufrolle 22 von der Nockenscheibe 16 verdrängt wird. Zusammen mit der Laufrolle 22 bewegt sich auch das erste Widerlager 34 auf der Kreisbahn von der Mittelachse 64 der Abtriebswelle 14 weg und auf das zweite Widerlager 36 zu. Hierdurch wird der als Druckfeder ausgebildete Energiespeicher 32 komprimiert und somit gespannt. Um ein Knicken der Druckfeder 32 zu vermeiden, weist diese ein Verhältnis zwischen ungespannter Länge der Druckfeder und Durchmesser der Druckfeder von kleiner als 2 auf. Zudem ist die Schwenkachse 26 des Schwenkhebels 24 relativ zu der Position der Koppelstelle 38 zwischen Schwenk- hebel 24 und erstem Widerlager 34 in der Schließstellung S in Richtung des zwei- ten Widerlagers 36, d.h. in den Figuren nach rechts, versetzt angeordnet Dies führt dazu, dass sich die Koppelstelle 38 während des Verschwenkens des Schwenkhebels 24 zunächst von der in der Schließstellung S gebildeten Mittel- achse 30 des Energiespeichers 32 entfernt, nach Überschreitung eines Scheitel- punkts der Mittelachse 30 aber wieder annähert, so dass das erste Widerlager 34 insgesamt einen möglichst geringen Versatz in Querrichtung, d.h. weg von der Mittelachse 30, erfährt. Zudem ist die Schwenkachse 26 möglichst weit entfernt von der Mittelachse 30 im Gehäuse 12 angeordnet, um einen möglichst großen Schwenkradius und somit einen kleinen Versatz in Querrichtung zu erhalten. Since the roller 22 is attached to the pivot lever 24 so that it can pivot about the pivot axis 26 , the roller 22 moves along a circular path while the roller 22 is displaced by the cam disk 16 . Together with the roller 22, the first abutment 34 also moves on the circular path away from the central axis 64 of the output shaft 14 and towards the second abutment 36. As a result, the energy store 32 designed as a compression spring is compressed and thus tensioned. In order to avoid buckling of the compression spring 32, this has a ratio between the unstressed length of the compression spring and the diameter of the compression spring of less than 2. In addition, the pivot axis 26 of the pivot lever 24 is offset relative to the position of the coupling point 38 between the pivot lever 24 and the first abutment 34 in the closed position S in the direction of the second abutment 36, ie to the right in the figures The result is that the coupling point 38 initially moves away from the central axis 30 of the energy store 32 formed in the closed position S during the pivoting of the pivot lever 24, but approaches it again after a vertex of the central axis 30 has been exceeded, so that the first abutment 34 overall, the smallest possible displacement in the transverse direction, ie away from the central axis 30, experiences. In addition, the pivot axis 26 is arranged as far away as possible from the central axis 30 in the housing 12 in order to obtain the largest possible pivot radius and thus a small offset in the transverse direction.
Die von dem Energiespeicher 32 gespeicherte potentielle Energie kann dazu ver- wendet werden, den mit dem Türantrieb 10 gekoppelten Türflügel, beispielsweise in einem Brandfall, zu schließen. Um den Türantrieb von seiner Offenstellung O (Fig. 3B) zurück in die Schließstellung S (Fig. 3A) zu verstellen, drückt der Ener- giespeicher 32 auf das erste Widerlager 36, von dem die Kraft über die Laufrolle 22 direkt auf die Nockenscheibe 16 übertragen wird. Die Laufrolle 22 drückt dabei auf die Nockenscheibe 16, wodurch die Nockenscheibe 16 in Rotation versetzt wird und so ein Drehmoment auf die Abtriebswelle 14 erzeugt wird, um den Türflü- gel zu verschwenken. The potential energy stored by the energy store 32 can be used to close the door leaf coupled to the door drive 10, for example in the event of a fire. In order to move the door drive from its open position O (Fig. 3B) back to the closed position S (Fig. 3A), the energy accumulator 32 presses on the first abutment 36, from which the force is applied directly via the roller 22 to the cam disk 16 is transferred. The roller 22 presses on the cam disk 16, as a result of which the cam disk 16 is set in rotation and a torque is thus generated on the output shaft 14 in order to pivot the door leaf.
Während in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3A und 3B die Mittelachse 64 der Abtriebswelle 14 in der Schließstellung S in der Flucht der Mittelachse 30 des Energiespeichers 32 liegt, was zur Folge hat, dass sich je nach Drehrichtung der Abtriebswelte 14 unterschiedliche Momentenverläufe für den Türantrieb 10 erge- ben, liegt bei dem in Fig. 4 gezeigten alternativen Ausführungsbeispiel die Mittel- achse 64' der Abtriebswelle 14‘ in der Schließstellung S versetzt zu der Mittel- achse 30‘ des Energiespeichers 32'. Zudem ist die Nockenscheibe 16* so ausge- richtet, dass ihre Symmetrieachse 66' schräg zu der Mittelachse 30' des Energie- speichers 32' angeordnet ist. Dieses Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, dass sich bei den unterschiedlichen Drehrichtungen nahezu identische Momentenver- läufe ergeben. In Fig. 5A ist eine weitere Schnittansicht des Türantriebs 10 zu sehen, wobei der Türantrieb 10 entlang der Mittelachse 30 von Fig. 3A und senkrecht zu der Schnitt- ebene gemäß Fig. 3A geschnitten dargestellt ist. Es ist in Fig, 5A unter anderem zu sehen, dass zur Kopplung der Laufrolle 22 mit dem ersten Widerlager 34 und dem Schwenkhebel 26 ein Stift 48 vorgesehen ist. Zudem ist in dieser Schnittan- sicht zu sehen, dass die Laufrolle 22 mittels eines Nadellagers 68 auf dem Stift 48 drehbar gelagert ist. In Verbindung mit den Fig. 5B und 5C, welche die beiden Stirnseiten der Druckfe- der 32 darstellen, ist zudem zu sehen, dass die Enden der Druckfeder 32 angelegt und geschliffen sind und um 180° versetzt zueinander angeordnet sind. In anderen Worten ist die Gesamtwindungszahl der Druckfeder 32 nicht ganzzahlig, sondern endet bei ungefähr X,5 Windungen, wobei X eine natürliche Zahl ist. While in the exemplary embodiment in FIGS. 3A and 3B the central axis 64 of the output shaft 14 in the closed position S is aligned with the central axis 30 of the energy store 32, with the result that depending on the direction of rotation of the output shaft 14, different torque curves for the door drive 10 As a result, in the alternative exemplary embodiment shown in FIG. 4, the center axis 64' of the output shaft 14' in the closed position S is offset from the center axis 30' of the energy store 32'. In addition, the cam disk 16* is aligned in such a way that its axis of symmetry 66' is arranged at an angle to the central axis 30' of the energy store 32'. This exemplary embodiment has the advantage that almost identical torque curves result in the different directions of rotation. FIG. 5A shows a further sectional view of the door drive 10, the door drive 10 being shown in section along the central axis 30 of FIG. 3A and perpendicular to the sectional plane according to FIG. 3A. It can be seen in FIG. 5A, among other things, that a pin 48 is provided for coupling the roller 22 to the first abutment 34 and the pivoting lever 26 . This sectional view also shows that the roller 22 is rotatably mounted on the pin 48 by means of a needle bearing 68 . In connection with FIGS. 5B and 5C, which show the two end faces of the compression spring 32, it can also be seen that the ends of the compression spring 32 are applied and ground and are offset by 180° from one another. In other words, the total number of turns of the compression spring 32 is not an integer, but ends at approximately X.5 turns, where X is a natural number.
In den Figuren 6A und 6B sind zwei verschiedene Ausführungsbeispiele für die Koppelstelle 38 zwischen dem Schwinghebel 24, der Laufrolle 22, und dem ersten Widerlager 34 gezeigt. Die beiden Ausführungsbeispiele haben gemeinsam, dass der Schwenkhebel 24 einen gabelförmigen Fortsatz 46 aufweist, in dessen Zwi- schenraum die Laufrolle 22 angeordnet ist. Der Stift 48 zu Lagerung der Laufrolle 22 erstreckt sich parallel zur Schwenkachse 26 des Schwenkhebels 24 von einem Abschnitt des gabelförmigen Fortsatzes 46 zu dem anderen Abschnitt des gabel- förmigen Fortsatzes 46. Die zwei verschiedenen Ausführungsbeispiele unterschei- den sich u.a. darin, wie eine Aufnahme 50 des ersten Widerlagers 34 ausgestaltet ist. Während im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6A die Aufnahme 50 durch einen gabelförmigen Abschnitt mit zwei separaten Halteplatten gebildet wird, wird die Aufnahme 50 im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6B durch eine die Laufrolle 22 von vier Seiten umschließende Aufnahme 50 gebildet. Fig. 7A zeigt eine Detailansicht der Koppelstelle 38 und des ersten Widerlagers 34 aus Fig. 5A. Hinsichtlich der Koppelstelle 38 ist hier zu sehen, dass der Stift 48 über ein Wälzlager 69, beispielsweise ein Nadellager, drehbar an dem Schwenk- hebel 26 gelagert ist. Alternativ zu dem Wälzlager 69 kann ein Gleitlager vorgese- hen sein. Zudem ist in Fig. 7A zu sehen, dass das erste Widerlager 34 neben der Aufnahme 50 zur Kopplung des Widerlagers 34 mit dem Stift 48 eine stirnseitige Kraftaufnahmefläche 70 sowie einen radialen Fixierabschnitt 72 aufweist. Der radi- ale Fixierabschnitt 72 greift in die Druckfeder 32 stirnseitig ein, um die Druckfeder 32 radial zu lagern. Two different exemplary embodiments for the coupling point 38 between the rocker arm 24, the roller 22 and the first abutment 34 are shown in FIGS. 6A and 6B. The two exemplary embodiments have in common that the pivoting lever 24 has a fork-shaped extension 46, in the intermediate space of which the roller 22 is arranged. The pin 48 for mounting the roller 22 extends parallel to the pivot axis 26 of the pivot lever 24 from one section of the fork-shaped extension 46 to the other section of the fork-shaped extension 46. The two different exemplary embodiments differ, among other things, in how a receptacle 50 of the first abutment 34 is configured. While in the exemplary embodiment according to FIG. 6A the receptacle 50 is formed by a fork-shaped section with two separate holding plates, the receptacle 50 in the exemplary embodiment according to FIG. 6B is formed by a receptacle 50 enclosing the roller 22 from four sides. FIG. 7A shows a detailed view of the coupling point 38 and the first abutment 34 from FIG. 5A. With regard to the coupling point 38, it can be seen here that the pin 48 is rotatably mounted on the pivoting lever 26 via a roller bearing 69, for example a needle bearing. As an alternative to the roller bearing 69, a plain bearing can be provided. It can also be seen in FIG. 7A that the first abutment 34 has, in addition to the receptacle 50 for coupling the abutment 34 to the pin 48 , a force absorption surface 70 on the end face and a radial fixing section 72 . The radial fixing section 72 engages in the compression spring 32 on the front side in order to support the compression spring 32 radially.
Fig. 7B zeigt eine Detailansicht des zweiten Widerlagers 36 und der mit dem zwei- ten Widerlager 36 verbundenen Schließkraftverstellungvorrichtung 52. Das zweite Widerlager 36 weist - spiegelbildlich zu dem ersten Widerlager 34 - eine stirnsei- tige Kraftaufnahmefläche 74 sowie einen radialen Fixierabschnitt 76 auf. Zudem weist das zweite Widerlager 36 zwei einander gegenüberliegende Fortsätze 78 auf (vgl. Fig. 2), die derart in entsprechende Ausnehmungen in dem Gehäuse 12 ein- greifen, dass das zweite Widerlager 36 gegen Rotation gesichert in dem Gehäuse 12 angeordnet ist. Das zweite Widerlager 36 weist zudem eine Gewindeöffnung 80 auf, deren Innengewinde kämmend mit einer Spindel 54 in Eingriff steht. Die Spindel 54 ist wiederum drehfest mit einem Schneckenrad 58 verbunden, welches über eine Schnecke 60 von außen in Rotation versetzbar ist (vgl. Fig. 2). Das zweite Widerlager 36 kann durch Rotation der Spindel 54 axial verschoben wer- den, sodass die Druckfeder 32 gespannt oder entspannt werden kann. Damit das zweite Widerlager 36, während sich das erste Widerlager 34 entlang der Kreis- bahn bewegt, eine Ausgleichsbewegung vollziehen kann, d.h. sich an die sich leicht verändernde axiale Ausrichtung der Druckfeder 32 anpassen kann, ist die Spindel 54 mittels eines Kugelgelenks 62 schwenkbar an dem Gehäuse 12, hier einem Gehäusedeckel 12a, gelagert. Das Kugelgelenk 62 dient also dazu, dass sich die Spindel 54 automatisch in Richtung der Druckfeder-Mittelachse 30 aus- richtet und hierdurch die Druckfeder 32 stets sicher zwischen den beiden Widerla- gern 34, 36 gehalten wird, ohne eine zusätzliche Lagerung für die Druckfeder 32 vorsehen zu müssen. Das Kugelgelenk 62 kann zudem dazu dienen, Fertigungs- toleranzen auszugleichen. Sofern keine Schließkraftverstellungvorrichtung vorge- sehen sein sollte, kann das zweite Widerlager 36 dennoch, beispielsweise über ein Kugelgelenk, über einen Winkelbereich schwenkbar in dem Gehäuse angeord- net sein. 7B shows a detailed view of the second abutment 36 and the closing force adjustment device 52 connected to the second abutment 36. The second abutment 36 has—a mirror image of the first abutment 34—a frontal force absorption surface 74 and a radial fixing section 76. In addition, the second abutment 36 has two opposite extensions 78 (see FIG. 2) which engage in corresponding recesses in the housing 12 such that the second abutment 36 is arranged in the housing 12 secured against rotation. The second abutment 36 also has a threaded opening 80 whose internal thread meshes with a spindle 54 . The spindle 54 is in turn connected in a rotationally fixed manner to a worm wheel 58 which can be rotated from the outside via a worm 60 (cf. FIG. 2). The second abutment 36 can be displaced axially by rotating the spindle 54 so that the compression spring 32 can be tensioned or released. So that the second abutment 36, while the first abutment 34 moves along the circular path, can carry out a compensating movement, ie can adapt to the slightly changing axial alignment of the compression spring 32, the spindle 54 can be pivoted by means of a ball joint 62 on the Housing 12, here a housing cover 12a stored. The ball joint 62 is therefore used to automatically align the spindle 54 in the direction of the central axis 30 of the compression spring. and as a result the compression spring 32 is always held securely between the two abutments 34, 36, without having to provide additional storage for the compression spring 32. The ball joint 62 can also serve to compensate for manufacturing tolerances. If no closing force adjustment device is provided, the second abutment 36 can nevertheless be arranged in the housing such that it can pivot over an angular range, for example via a ball joint.
Insgesamt fällt bei der vorliegenden Konstruktion auf, dass das erste Widerlager 34 ausschließlich durch den Schwenkhebel 24 geführt gelagert ist und somit ohneOverall, it is noticeable in the present design that the first abutment 34 is mounted guided exclusively by the pivoted lever 24 and thus without
Linearlager auskommt. Zudem fällt auf, dass die Druckfeder 32 nur durch die bei- den Widerlager 34, 36 in Position gehalten wird und somit quasi „schwebend“ im Türantrieb 10 verbaut ist. Hierdurch wird beim Betrieb des Türantriebs 10 beson- ders wenig Reibung erzeugt, was den Türantrieb 10 effizient und wartungsarm macht. linear bearing manages. It is also noticeable that the compression spring 32 is only held in position by the two abutments 34, 36 and is therefore built into the door drive 10 so to speak “floating”. As a result, particularly little friction is generated during operation of the door drive 10, which makes the door drive 10 efficient and low-maintenance.
Bezugszeichenliste Reference List
10 Antrieb 10 drive
12 Gehäuse 12 housing
12a Gehäusedeckel 12a housing cover
14 Abtriebswelte 14 downforce worlds
16 Nockenscheibe 16 cam disc
16a Außenumfangsfläche 16a outer peripheral surface
17 konkaver Bereich 17 concave area
18 Elektromotor 18 electric motor
20 Getriebe 20 gears
22 Laufrolle 22 roller
22a Außenumfangsfläche 22a outer peripheral surface
24 Schwenkhebel 24 swing levers
26 Schwenkachse 26 pivot axis
28 Energiespeichereinheit 28 energy storage unit
30 Längsachse 30 longitudinal axis
32 Energiespeicher 32 energy storage
34 erstes Widerlager 34 first abutment
36 zweites Widerlager 36 second abutment
38 Koppelstelle 38 coupling point
40 Schneckengetriebe 40 worm gears
42 Stirnradgetriebe 42 spur gears
44 Achse 44 axis
46 gabelförmiger Fortsatz (Schwenkhebel)46 fork-shaped extension (pivoting lever)
48 Stift 48 pin
50 Aufnahme 50 recording
52 Schließkraftverstellungvorrichtung 52 closing force adjustment device
54 Spindel 54 spindle
58 Schneckenrad 60 Schnecke 58 worm wheel 60 snail
62 Kugelgelenk 62 ball joint
64 Mittelachse 64 central axis
66 Symmetrieachse 68 Nadellager 66 axis of symmetry 68 needle bearing
69 Wälzlager 69 rolling bearings
70 Kraftaufnahmefläche70 force receiving surface
72 Fixierabschnitt 72 fixing section
74 Kraftaufnahmefläche 76 Fixierabschnitt 74 force receiving surface 76 fixing section
78 Fortsatz 78 extension
80 Gewindeöffnung 80 thread opening
S Schließstellung S closed position
O Offenstellung O open position

Claims

Ansprüche Antrieb (10) für eine Tür oder ein Fenster, umfassend ein Gehäuse (12), eine an dem Gehäuse (12) rotierbar gelagerte Abtriebswelle (14) mit einer Nockenscheibe (16), einen Elektromotor (18) mit einem Getriebe (20) zum Antreiben der Ab- triebswelle (14) aus einer Schließstellung (S) in einer Öffnungsrichtung, um die Tür oder das Fenster zu öffnen, eine im Betrieb auf der rotierenden Nockenscheibe (16) abrollende Laufrolle (22), einen Schwenkhebel (24), der um eine Schwenkachse (26) schwenkbar an dem Gehäuse (12) angelenkt ist, wobei die Laufrolle (22) drehbar an dem Schwenkhebel (24) angeordnet ist, und eine Energiespeichereinheit (28) zum Antreiben der Abtriebswelle (14) aus einer Offenstellung (0) in einer Schließrichtung, um die Tür oder das Fens- ter zu schließen, wobei die Energiespeichereinheit (28) einen eine Längs- achse (30) aufweisenden Energiespeicher (32) und ein der Laufrolle (22) zugewandtes, bewegliches erstes Widerlager (34) sowie ein der Laufrolle (22) abgewandtes, zweites Widerlager (36), an denen sich der Energiespei- cher (32) abstützt, aufweist, wobei die Laufrolle (22) kraftübertragend zwischen der Nockenscheibe (16) und dem beweglichen ersten Widerlager (34) der Energiespeichereinheit (28) wirkt, wobei die Nockenscheibe (16) und die Energiespeichereinheit (28) auf ei- nander gegenüberliegenden Seiten bezüglich des Schwenkhebels (24) an- geordnet sind, und wobei das bewegliche erste Widerlager (34) der Energiespeichereinheit (28) an einer Koppelstelle (38) drehbar und verschiebefest mit dem Schwenkhebel (24) gekoppelt und dadurch von dem Schwenkhebel (24) auf einer Kreisbahn geführt ist. Antrieb (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (20) ein Schneckengetriebe (40) und ein Stirnradgetriebe (42) umfasst. Antrieb (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (18) und die Energiespeichereinheit (32) auf gegen- überliegenden Seiten bezüglich der Abtriebswelle (14) angeordnet sind. Antrieb (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufrolle (22) und das bewegliche erste Widerlager (34) um die gleiche Achse (44) drehbar an dem Schwenkhebel (24) gelagert sind. Antrieb (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkhebel (24) einen gabelförmigen Fortsatz (46) aufweist, in dessen Freiraum sich ein Stift (48) erstreckt, an dem das bewegliche erste Widerlager (34) drehbar gelagert ist. Antrieb (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche erste Widerlager (34) eine, insbesondere durch einen gabelförmigen Fortsatz gebildete, Aufnahme (50) für die Laufrolle (22) auf- weist und wobei die Laufrolle (22) drehbar in der Aufnahme (50) angeordnet ist. Antrieb (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schließstellung (S) die Schwenkachse (26) des Schwenkhebels (24) in Richtung einer Längserstreckung des Energiespeichers (28) gese- hen weiter von der Abtriebswelle (14) entfernt angeordnet ist als die Kop- pelstelle (38) zwischen Schwenkhebel (24) und beweglichem ersten Wider- lager (34). Antrieb (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Bewegung der Abtriebswelle (14) von der Schließstellung (S) in die Offenstellung (O) und umgekehrt eine Auslenkung der Koppelstelle (38) zwischen Schwenkhebel (24) und beweglichem ersten Widerlager (34) senkrecht zur Längsachse (30) des Energiespeichers (32) einen Umkehr- punkt durchläuft. Antrieb (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkhebel (24) gekrümmt ist. Antrieb (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (32) als Feder, insbesondere Druckfeder, insbe- sondere Spiraldruckfeder, ausgebildet ist. Antrieb (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser der Feder (32) größer ist als 60% eines Gehäuse- durchmessers, vorzugsweise größer ist als 80% des Gehäusedurchmes- sers. Antrieb (10) nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis von ungespannter Länge der Feder zu Durchmesser der Feder kleiner 3 ist, insbesondere kleiner 2 ist. Antrieb (10) nach zumindest einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gesamtwindungszahl der Feder im Bereich zwischen X,3 bis X,7 liegt, insbesondere X,5 beträgt, wobei X eine natürliche Zahl ist. Antrieb (10) nach zumindest einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Enden der Feder (32) angelegt und/oder geschliffen sind und/oder um 180° versetzt zueinander sind. Antrieb (10) nach zumindest einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (32) ausschließlich in ihren Endbereichen von den beiden Widerlagern (34, 36) gehalten wird. Antrieb (10) nach zumindest einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche erste Widerlager (34) als Federteller ausgebildet ist. Antrieb (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schließkraftverstellungvorrichtung (52) vorgesehen ist, mittels der eine Vorspannkraft des Energiespeichers (32) einstellbar ist. Antrieb (10) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließkraftverstelleinrichtung (52) eine Spindel (54) und einen durch Rotation der Spindel (54) entlang der Spindel (54) verfahrbaren Fe- derteller umfasst, welcher das zweite Widerlager (36) für den Energiespei- cher (32) bildet. Antrieb (10) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (54) entweder direkt oder über ein Schneckenrad (58), welches von einer Schnecke (60) verdreht wird, antreibbar ist. Antrieb (10) nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (54) über einen definierten Winkelbereich, insbesondere mittels eines Kugelgelenks (60), schwenkbar in dem Gehäuse (12) gelagert ist. Antrieb (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenscheibe (16) zumindest teilweise in einer Flucht des Ener- giespeichers (32) angeordnet ist. Antrieb (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schließstellung (S) die Mittelachse (64) der Abtriebswelle (14) in der Flucht der Längsachse (30) des Energiespeichers (32) angeordnet ist oder dass in der Schließstellung (S) die Mittelachse (64) der Abtriebswelle (14) um höchstens den Durchmesser der Laufrolle (22) oder Antriebswelle (14) versetzt zu der Längsachse (30) des Energiespeichers (32) angeordnet ist. Antrieb (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkhebel (24) mittels eines Kugellagers, eines Nadellagers oder eines Gleitlagers an dem Gehäuse (12) gelagert ist. Claims Drive (10) for a door or a window, comprising a housing (12), an output shaft (14) rotatably mounted on the housing (12) and having a cam disk (16), an electric motor (18) with a gear (20) for driving the output shaft (14) from a closed position (S) in an opening direction in order to open the door or the window, a roller (22) rolling on the rotating cam disk (16) during operation, a pivoting lever (24), which is pivoted about a pivot axis (26) on the housing (12), wherein the roller (22) is rotatably arranged on the pivot lever (24), and an energy storage unit (28) for driving the output shaft (14) from an open position ( 0) in a closing direction in order to close the door or the window, the energy storage unit (28) having an energy storage device (32) having a longitudinal axis (30) and a movable first abutment (34 ) and a second abutment (36) facing away from the roller (22) and on which the energy storage device (32) is supported, the roller (22) transmitting force between the cam disk (16) and the movable first abutment (34 ) of the energy storage unit (28), the cam disc (16) and the energy storage unit (28) being arranged on opposite sides with respect to the pivoting lever (24), and the movable first abutment (34) of the energy storage unit (28) being rotatably and non-displaceably coupled to the pivoted lever (24) at a coupling point (38) and thereby guided by the pivoted lever (24) on a circular path. Drive (10) according to claim 1, characterized in that the gear (20) comprises a worm gear (40) and a spur gear (42). Drive (10) according to claim 1 or 2, characterized in that the electric motor (18) and the energy storage unit (32) are arranged on opposite sides with respect to the output shaft (14). Drive (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the roller (22) and the movable first abutment (34) are mounted on the pivoting lever (24) so as to be rotatable about the same axis (44). Drive (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the pivoting lever (24) has a fork-shaped extension (46) into whose free space extends a pin (48) on which the movable first abutment (34) is rotatably mounted . Drive (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the movable first abutment (34) has a receptacle (50), formed in particular by a fork-shaped extension, for the roller (22) and the roller (22) is rotatably arranged in the receptacle (50). Drive (10) according to one of the preceding claims, characterized in that in the closed position (S) the pivot axis (26) of the pivot lever (24) viewed in the direction of a longitudinal extent of the energy store (28) is further away from the output shaft (14). is arranged as the coupling point (38) between the pivoting lever (24) and the movable first abutment (34). Drive (10) according to one of the preceding claims, characterized in that when the output shaft (14) moves from the closed position (S) to the open position (O) and vice versa, a deflection of the coupling point (38) between the pivoted lever (24) and the movable first abutment (34) perpendicular to the longitudinal axis (30) of the energy store (32) through a reversal point. Drive (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the pivoting lever (24) is curved. Drive (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the energy store (32) is designed as a spring, in particular a compression spring, in particular a spiral compression spring. Drive (10) according to Claim 10, characterized in that a diameter of the spring (32) is greater than 60% of a housing diameter, preferably greater than 80% of the housing diameter. Drive (10) according to Claim 10 or 11, characterized in that a ratio of the unstressed length of the spring to the diameter of the spring is less than 3, in particular less than 2. Drive (10) according to at least one of claims 10 to 12, characterized in that a total number of coils of the spring is in the range between X.3 and X.7, in particular is X.5, where X is a natural number. Drive (10) according to at least one of Claims 10 to 13, characterized in that the ends of the spring (32) are applied and/or ground and/or offset by 180° with respect to one another. Drive (10) according to at least one of Claims 10 to 14, characterized in that the spring (32) is held by the two abutments (34, 36) exclusively in its end regions. Drive (10) according to at least one of Claims 10 to 15, characterized in that the movable first abutment (34) is designed as a spring plate. Drive (10) according to one of the preceding claims, characterized in that a closing force adjustment device (52) is provided, by means of which a prestressing force of the energy store (32) can be adjusted. Drive (10) according to Claim 17, characterized in that the closing force adjustment device (52) comprises a spindle (54) and a spring plate which can be moved along the spindle (54) by rotation of the spindle (54) and which the second abutment (36) for the energy store (32). Drive (10) according to Claim 18, characterized in that the spindle (54) can be driven either directly or via a worm wheel (58) which is rotated by a worm (60). Drive (10) according to Claim 18 or 19, characterized in that the spindle (54) is mounted in the housing (12) so that it can pivot over a defined angular range, in particular by means of a ball joint (60). Drive (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the cam disc (16) is at least partially arranged in alignment with the energy store (32). Drive (10) according to one of the preceding claims, characterized in that in the closed position (S) the central axis (64) of the output shaft (14) is arranged in alignment with the longitudinal axis (30) of the energy store (32) or that in the closed position (S) the central axis (64) of the output shaft (14) is arranged offset to the longitudinal axis (30) of the energy store (32) by at most the diameter of the roller (22) or drive shaft (14). Drive (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the pivoted lever (24) is mounted on the housing (12) by means of a ball bearing, a needle bearing or a sliding bearing.
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