DE102009056558A1 - Pressure spring arrangement for operating flap, particularly smoke outlet flap or dome, has linear drive element, where end of junction point is stand in connection with flap - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Druckfederanordnung zur Betätigung einer Klappe, insbesondere Rauchabzugsklappe oder Kuppel, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a compression spring arrangement for actuating a flap, in particular a smoke outlet flap or dome, according to the preamble of
Bei einer derartigen bekannten Druckfederanordnung zur Betätigung einer Rauchabzugsklappe gemäß
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte unkomplizierte Druckfederanordnung zur Betätigung einer Klappe zu schaffen, bei der die von der Druckfeder oder den Druckfedern sowie von dem Linearantrieb insbesondere beim Öffnen der Klappe mit Zusatzlast bzw. Schneelast aufzubringenden Kräfte optimiert sind, so dass ein möglichst schwach dimensionierter Linearantrieb zur zuverlässigen Betätigung der Klappe genügt.The present invention is therefore based on the object to provide an improved uncomplicated compression spring arrangement for actuating a flap in which the applied by the compression spring or the compression springs and the linear drive in particular when opening the flap with additional load or snow load forces are optimized so that a weakly dimensioned linear drive suffices for reliable operation of the flap.
Diese Aufgabe wird für eine Druckfederanordnung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.This object is achieved for a compression spring arrangement with the features specified in
Die erfindungsgemäße Druckfederanordnung kann zur Betätigung von Klappen, insbesondere Rauchabzugsklappen um Öffnungswinkel von über 90° vorgesehen werden.The compression spring arrangement according to the invention can be provided for the actuation of flaps, in particular smoke extraction flaps to opening angle of about 90 °.
Mit der erfindungsgemäßen Druckfederanordnung wird dem Problem Rechnung getragen, dass für Klappen bzw. Flügel, insbesondere wenn diese mit Glas gefüllt sind, und wegen Zusatzlasten, insbesondere durch Schnee, hohe Öffnungskräfte zu Anfang einer Öffnungsbewegung aus der geschlossenen Stellung bzw. Schließstellung der Klappe erforderlich sind, wenngleich jeweils am Ende eines Öffnungsvorgangs, wenn die Klappe sich einer senkrechten Stellung nähert, in der das Eigengewicht der Klappe von deren Lager, insbesondere Scharnieren, aufgenommen wird, die zum weiteren Öffnen, aber auch Schließen der Klappe erforderlichen Kräfte geringer sind.With the compression spring arrangement according to the invention the problem is taken into account that for valves or wings, especially if they are filled with glass, and because of additional loads, especially by snow, high opening forces at the beginning of an opening movement from the closed position or closed position of the flap are required although each at the end of an opening operation, when the flap approaches a vertical position in which the dead weight of the flap of their bearings, in particular hinges, is taken, the forces required for further opening, but also closing the flap are lower.
Hierzu ist die Anordnung mindestens einer Druckfeder an dem linearen Antriebselement bzw. Linearantrieb vorgesehen, der beispielsweise ein Elektroantrieb oder ein Pneumatikzylinder oder Hydraulikzylinder sein kann. Die mindestens eine Druckfeder ist eine Gasfeder nach Anspruch 4 oder eine Metalldruckfeder nach Anspruch 5.For this purpose, the arrangement of at least one compression spring on the linear drive element or linear drive is provided, which may be, for example, an electric drive or a pneumatic cylinder or hydraulic cylinder. The at least one compression spring is a gas spring according to claim 4 or a metal compression spring according to
Indem das lineare Antriebselement und die mindestens eine Druckfeder in der Position der Klappe zwischen deren Schließstellung und einer vorgegebenen Klappenneigung miteinander verbunden sind, addieren sich die Druckkräfte, welche das lineare Antriebselement und die wenigstens eine Druckfeder auf die Klappe ausüben, am Anfang des Öffnens, zu dem hohe Kräfte erforderlich sind. Im Verlaufe des weiteren Öffnungsvorganges kann die Öffnungskraft abnehmen, da sich auch die auf die Druckfeder und das lineare Antriebselement effektiv wirkende Last verringert. Eine signifikante Verringerung der effektiven Last tritt ein, wenn keine Zusatzlast bzw. Schneelast wirksam ist, weil eine Schneelast spätestens nach Erreichen einer Klappenneigung, die vorzugsweise gemäß Anspruch 8 auf 45° angesetzt werden kann, von der Klappe abgerutscht ist. Ab dieser Klappenneigung wird die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem linearen Antriebselement und der Druckfeder aufgehoben, da die Kraft des linearen Antriebselements genügt, um die Klappe in die maximale Öffnungsstellung und von dieser zurück in die Schließstellung zu bewegen. Zum Bewegen der Klappe in die Schließstellung hat das lineare Antriebselement zusammen mit dem Gewicht der Klappe die mindestens eine Druckfeder vorzuspannen. Mit der hierfür erforderlichen Dimensionierung des linearen Antriebselements stellt dieses auch eine Kraft zusätzlich zu der Druckfederöffnungskraft der Druckfeder(n) zur Verfügung, um ein sicheres Öffnen unter Schneelast zu gewährleisten. Desgleichen genügt diese Kraft des linearen Antriebselements, wie oben erwähnt, für die weitere Öffnungsbewegung und das Schließen der Klappe. Die oben erwähnte kraftschlüssige Verbindung zwischen dem linearen Antriebselement und der mindestens einen Druckfeder ist eine Verbindung, welche eine Druckkraft von der Druckfeder zusätzlich zu der Druckkraft des linearen Antriebselements auf die Klappe zum Öffnen überträgt, bzw. eine Druckkraft, welche das lineare Antriebselement bei Schließen der Klappe auf die Druckfeder zum Spannen überträgt. By the linear drive element and the at least one compression spring in the position of the flap between the closed position and a predetermined flap inclination are interconnected, add the pressure forces which exert the linear drive element and the at least one compression spring on the flap, at the beginning of the opening to which requires high forces. In the course of the further opening process, the opening force may decrease, as well as the effective on the compression spring and the linear drive element load decreases. A significant reduction of the effective load occurs when no additional load or snow load is effective, because a snow load from the flap slipped after reaching a flap inclination, which can preferably be set to 45 ° according to
Infolge der Entkopplung des linearen Antriebselements von der Gasfeder im Verlaufe des Öffnungsvorgangs ab einer vorgegebenen Klappenneigung ist es in dem Fall, in dem die mindestens eine Druckfeder eine Gasfeder ist, möglich, den Hub der mindestens einen Gasfeder kleiner zu wählen als im Falle einer ständigen Verbindung über den gesamten Öffnungswinkel.Due to the decoupling of the linear drive member from the gas spring in the course of the opening operation from a predetermined flap inclination is in the case in which the at least one compression spring is a gas spring, it is possible to choose the stroke of the at least one gas spring smaller than in the case of a permanent connection over the entire opening angle.
Die Druckfederanordnung ist unkompliziert und bildet eine kompakte Einheit, weil das lineare Antriebselement und die mindestens eine Druckfeder, insbesondere Gasfeder, fest, das heißt bei jeder Öffnungsstellung bzw. Schließstellung der Klappe parallel aneinander angeordnet sind.The compression spring arrangement is straightforward and forms a compact unit, because the linear drive element and the at least one compression spring, in particular gas spring, fixed, that is arranged parallel to each other at each open position or closed position of the flap.
Für den Fall, dass die Klappe in Relation zu der vorgesehenen bzw. vorgeschriebenen Zusatzlast relativ leicht ist, sind bei einer optimierten Dimensionierung des linearen Antriebselements und der Gasfeder nach Anspruch 2 die maximale Kraft des linearen Antriebselements und die Druckfederöffnungskraft in Schließstellung der Klappe im Wesentlichen gleich. Durch diese Dimensionierung der Druckfederanordnung ist es möglich, die maximale Kraft, zu deren Abgabe das lineare Antriebselement geeignet sein muss, gegenüber einer fiktiven Vergleichsanordnung zu halbieren, in welcher die mindestens eine Druckfeder nicht vorhanden ist, so dass das lineare Antriebselement die gesamte Öffnungskraft alleine aufzubringen hätte.In the event that the flap relative to the intended or prescribed additional load is relatively light, with an optimized dimensioning of the linear drive member and the gas spring according to
Für den Fall, dass die Klappe im Vergleich zu der vorgesehenen Zusatzlast relativ schwer ist, wird nach Anspruch 3 die Druckfeder bevorzugt stärker dimensioniert als das lineare Antriebselement.In the event that the flap is relatively heavy compared to the intended additional load, according to
Eine unkomplizierte kompakte Bauweise der Druckfederanordnung nach Anspruch 6 mit mindestens einer relativ kleinen Gasfeder als Druckfeder und einer zuverlässigen selbsttätig lösbaren Kopplung der mindestens einen Gasfeder mit dem linearen Antriebselement umfasst an einem Ende einer Linearantriebsstange des linearen Antriebselements eine Klappenanbindung, die als Anschlag der Gasfederstange(n) der mindestens einen Gasfeder ausgebildet ist. Der Hub der mindestens einen Gasfeder bzw. deren Gasfederstange kann dann kürzer als derjenige der Linearantriebsstange sein. Die als Anschlag der Gasfederstange ausgebildete Klappenanbindung dient in unkomplizierter Weise der kraftschlüssigen Verbindung der Gasfederstange(n) und der Linearantriebsstange über einen Teilhub der Letzteren. Nur die Linearantriebsstange ist fest mit der Klappenanbindung verbunden.An uncomplicated compact design of the compression spring assembly according to
Eine besonders einfache, kompakte und robuste Antriebseinheit bildet die Druckfederanordnung nach Anspruch 7, bei der zwei Gasfedern als Druckfedern an zwei äußeren Längsseiten des Linearantriebs angebracht sind, so dass die Gasfederstangen und die Linearantriebsstange, genauer deren fiktive Mittelachsen, im Wesentlichen in einer Ebene liegen. Die als Anschlag ausgebildete Klappenanbindung an dem Ende der Linearantriebsstange wird von den genannten fiktiven Mittelachsen rechtwinklig geschnitten. Damit kann erreicht werden, dass keine Kippkräfte bzw. -momente durch die Ankopplung der beiden Gasfedern entstehen.A particularly simple, compact and robust drive unit forms the compression spring arrangement according to
Die oben erwähnte vorgegebene Klappenneigung, bis zu der die mindestens eine Gasfeder erfindungsgemäß mit dem linearen Antriebselement und der Klappe an dem Anschlag kraftschlüssig verbunden ist, beträgt nach Anspruch 8 bevorzugt höchstens 45°, woraus sich eine erhebliche Verkürzungsmöglichkeit des Hubs und der Gasfederstange der mindestens einen Gasfeder in Relation zu einem Hub ergibt, der sonst bei ununterbrochen kraftschlüssiger Verbindung bis zu dem maximalen Öffnungswinkel erforderlich wäre.The above-mentioned predetermined tilt inclination, up to which the at least one gas spring according to the invention with the linear drive element and the flap is non-positively connected to the stop, according to
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das in der Zeichnung mit sechs Figuren dargestellt ist, aus denen sich weitere Konkretisierungen der erfindungsgemäßen Merkmale ergeben können. Es zeigen:The invention is explained below with reference to an embodiment which is shown in the drawing with six figures, from which further concretions of the inventive features may result. Show it:
Die in den Figuren allgemein mit
In den
In den
Aus den
Weiterhin ist aus den
An der Klappenanbindung
Bei Öffnen der Klappe
Zum vollständigen Öffnen der Klappe
Desgleichen dreht die mit der Klappe
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Gasfederanordnung (Druckfederanordnung)Gas spring arrangement (compression spring arrangement)
- 22
- Klappeflap
- 33
- Drehachseaxis of rotation
- 44
- Dach (Aufsatz)Roof (top)
- 55
- Verbindungsstellejunction
- 66
- Schneelastsnow load
- 77
- Gasfedergas spring
- 88th
- Gasfedergas spring
- 99
- lineares Antriebselementlinear drive element
- 1010
- äußere Längsseiteouter longitudinal side
- 1111
- äußere Längsseiteouter longitudinal side
- 1212
- GasfederstangeGas spring rod
- 1313
- GasfederstangeGas spring rod
- 1414
- LinearantriebsstangeLinear actuator stem
- 1515
- Klappenanbindungfold connection
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: KEIL & SCHAAFHAUSEN PATENTANWAELTE PARTGMBB, DE Representative=s name: KEIL & SCHAAFHAUSEN PATENT- UND RECHTSANWAELTE, DE |
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R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |