DE3003741A1

DE3003741A1 - Tuerbetaetigungsanordnung

Info

Publication number: DE3003741A1
Application number: DE19803003741
Authority: DE
Inventors: Matti Dipl Ing Hyppaenen; Markku Kuivalainen
Original assignee: Wartsila Oy AB
Current assignee: Wartsila Oy AB
Priority date: 1979-02-01
Filing date: 1980-02-01
Publication date: 1980-08-14
Also published as: GB2044839A; FI63622B; FI790324A; SE8000741L; FI63622C

Description

Oy Wärtsilä AB WA 11

SF-00101 Helsinki 29. Januar 1980

Türbetätigungsanordnung

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsanordnung für eine Tür oder dergleichen mit einem mit der Tür verbundenen und deren Bewegungen steuernden Arbeitszylinder, einer mit dem Arbeitszylinder verbundenen Druckmittelpumpe, einem Antriebsmotor für die Pumpe und mit einer Einrichtung zur Steuerung des Antriebsmotors und dadurch auch der Funktion der Tür.

Betätigungsanordnungen, die ausgehend von bestimmten Startimpulsen eine Tür selbsttätig öffnen oder schliessen, sind schon seit langer Zeit bekannt gewesen. Ein gemeinsames Merkmal dieser bekannten Lösungen besteht darin, daß das Öffnen der Tür mittels eines Linear- oder Drehzylinders oder -motors ausgeführt wird, wobei zusätzliche Einrichtungen zum Schließen der Tür und zum Dämpfen der Schließbewegung erforderlich sind. In der Praxis haben sich diese Lösungen als ziemlich kompliziert und deshalb auch als relativ teuer erwiesen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine neue Türbetätigungsanordnung zu schaffen, die einfacher und billiger als die bekannten Betätigungsanordnungen ist und zudem zuverlässig im Betrieb und leicht zu installieren ist.

Diese Aufgabe wird mit einer Türbetätigungsanordnung gelöst, die erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch folgende Merkmale:

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- der Arbeitszylinder ist der Zylinder einer normalen Türschließereinheit, die einen Hauptzylinder und darin einen ersten Kolben aufweist, der sich gemäß den Bewegungen der Tür bewegt und dabei Druckmittel von einer Zylinderkammer in eine andere Zylinderkammer durch einen diese Kammerr. verbindenden ersten Kanal pumpt, und welche Türschließereinheit weiterhin mit einer Schließfeder versehen ist, welche die Tür in die Schließstellung belastet und eine Einrichtung zum Dämpfen der Schließbewegung der Tür aufweist,

- die Zylinderkammern, dieser erste Kanal und die Pumpe sind zu einem geschlossenen Druckmittelsystem vereinigt, in dem eine dieser Kammern mit der Saugseite der Pumpe und die andere dieser Kammern mit der Druckseite der Pumpe verbunden ist,

- das geschlossene Druckmittelsystem ist mit einer Einrichtung versehen, um einen direkten Druckmittelfluß zwischen den Zylinderkammern zu verhindern und das Druckmittel auf einen Weg durch die Pumpe zu leiten, so daß es von einer der Kammern" der Türschließereinheit in die andere Kammer in einer Richtung gepumpt wird, die der Tür eine Öffnungsbewegung mitteilt, sowie mit einer Einrichtung, um die Türschließereinheit vom Einfluß der Pumpe freizumachen, so daß sie wie eine normale Türschließereinheit arbeiten kann.

Durch die konstruktive Verbindung der für das Öffnen und das Schließen der Tür erforderlichen Glieder in einer einzigen Grundeinheit wird eine Konstruktion erhalten, die sowohl bezüglich ihrer Kosten als auch bezüglich ihrer Wirkungsweise und ihres Einbaus Vorteile bringt.

Der genannte erste Kanal der Türschließereinheit ist zweckmäßig mit einem Schließventil ausgerüstet, das während

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der Öffnungsbewegung der Tür diesen ersten Kanal schließt und für die Schließbewegung der Tür diesen ersten Kanal öffnet. Das Schließventil ist dabei vorteilhaft so ausgebildet, daß es durch den Druck des durch die Pumpe zirkulierenden Druckmittels schaltbar ist. In diesem ersten Kanal kann auch eine verstellbare Drossel angeordnet sein. Man hat somit die Möglichkeit, den Druckmittelfluß für die Schließbewegung der Tür zu steuern. Zur Steuerung der Öffnungsbewegung der Tür ungeachtet der Lage und der Betriebsbedingungen der Tür ist es zweckmäßig, den Arbeitszylinder mit einem zweiten Kolben zu versehen, dessen Lage von den Bewegungen der Tür abhängig ist und der vorzugsweise mit dem ersten Kolben verbunden ist. Der zweite Kolben dient dazu, in der Tür-Schließereinheit eine dritte Kammer abzutrennen, die mit einer der anderen Kammern vorzugsweise durch einen zweiten Kanal durch den zweiten Kolben hindurch verbunden ist. Der zweite Kanal kann dabei eine Einrichtung aufweisen, die in an sich bekannter Weise eine sogenannte Öffnungsbremse zur Dämpfung der letzten Phase der Öffnungsbewegung der Tür bildet. Diese Öffnungsbremse kann beispinelsweise so ausgebildet sein, daß sie, wie in der DE-Patentanmeldung P 27 54 482.7 beschrieben, in einer bestimmten Öffnungsstellung der Tür durch mechanische Mittel aktivierbar ist.

Zum Ingangsetzen der Öffnungsbewegung ist die Betätigungsanordnung mit einer Einrichtung wie beispielsweise einer Fotozelle zur Abgabe eines Öffnungsimpulses ausgerüstet, um in an sich bekannter Weise den Antriebsmotor der Pumpe zum Öffnen der Tür zu starten.

Im Hinblick auf die Steuerbarkeit der Betätigungsanordnung ist es zweckmäßig, das durch die Pumpe zirkulierende Druckmittelsystem mit einem Druckbegrenzungsven-

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til und einem Rückschlagventil zu bestücken.

Zur Verwirklichung der Verbindungen und des Aufbaus der Betätigungsanordnung ist es von Vorteil, die Pumpe mit einer separaten, an die Türschließereinheit befestigten Zusatzeinheit zu verbinden, mit welcher Einheit die Leitungen und Kanäle von dem Arbeitszylinder zu der Pumpe verbunden sind und in der die für das Druckmittelsystem der Pumpe benötigten Ventile untergebracht sind. Die Installation der Betätigungsanordnung ist dagegen oft leichter, wenn die Pumpe und ihr Antriebsmotor zur Bildung einer abnehmbaren, funktionell mit der Türschließereinheit verbundenen Einheit abgetrennt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 schematisch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Betätigungsanordnung; Fig. 2 ein Fließschema der Türbetätigungsanordnung in einer das Türöffnen bewirkenden Stellung;

Fig. 3 ein Fließschema der Türbetätigungsanordnung in einer das Schließen der Tür bewirkenden Stellung; und

Fig. 4 eine verwirklichte Ausführung des Abschnitts IV aus Fig. 3.

Gemäß Fig. 1 weist die Türbetätigungsanordnung eine Einheit 1 auf, welche das Öffnen und das Schließen der Tür bewirkt. Diese Einheit 1 besitzt einen Arbeitszylinder 36und ist in an sich bekannter Weise durch eine Kraftübertragungswelle 2 mit der (nicht dargestellten) Tür verbunden. An die Einheit 1 ist eine Zusatzeinheit 3 befestigt, die über Druckmittelleitungen oder -schläuche 4 mit einer Pumpe 5 verbunden ist, die ihrerseits über eine Kupplung 6 von einem elektrischen Antriebsmotor 7 antreibbar ist. Die Betätigungsanordnung weist auch eine Steuereinheit 8 auf, die

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nach Empfang eines Startimpulses von einer einschlägigen Einrichtung, z.B. alternativ von einem Radargerät 9a, von einer Fotozelle 9b oder von einer sogenannten Druckkontaktplatte 9c, den Antriebsmotor 7 zum Öffnen der Tür in Gang setzt. Die Einrichtungen sind auf eine Platte 10 montiert. Sie können von eine Schutzumhüllung 35 umgeben sein. Wenn notwendig, können die Pumpe 5_}die Kupplung 6, der elektrische Antriebsmotor 7 und die Steuereinheit 8 zur Bildung einer separaten Einheit abgetrennt und z.B. in eine Wand oder dergleichen eingelas-. sen werden, wobei nur die Einheiten 1 und 3 sichtbar bleiben.

Gemäß Fig. 2 und 3 beaufschlagt in dem Arbeitszylinder 36, der Teil der Türschließereinheit 1 ist, eine Feder 11 zwei miteinander verbundene Kolben 12 und 13, die den Zylinder in drei Kammern 1,11 und III unterteilen.

In dem Kolben 12 ist ein Rückschlagventil 20 untergebracht, das eine Fließrichtung nur in Richtung von der Kammer II in die Kammer I zuläßt, und entsprechend enthält der Kolben 13 ein Rückschlagventil 19, das nur eine Fließrichtung von der Kammer II zur Kammer III ^>;' erlaubt. An den Kolben 13 ist auch eine Öffnungsbremse 21 angebracht, die in ihrer Konstruktion gleich der Öffnungsbremsenkonstruktion nach der DE-Patentanmeldung P 27 54 482.7 ist. Die Kraftübertragung zwischen den Kolben 12 und 13 und der Tür erfolgt durch eine Zahnstange 15 und durch ein Zahnrad 14, das auf der Welle 2 befestigt ist und sich entsprechend den Bewegungen der Tür dreht.

Die Kammern I und II sind durch einen Kanal 16 miteinander verbunden, in dem eine einstellbare Drossel 18

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sowie ein 2-Stellungs-Sperrventil 17, mit einer Durchlaßstellung und einen Sperrstellung, angeordnet sind. In der Anfangsphase der Öffnungsbewegung der Tür befinden sich die Kolben 12 und 13 weiter rechts als die Fig. 2 zeigt. Die Kammer III ist dann durch eine Leitung 25 über die Zusatzeinheit 3 mit der Saugseite der Pumpe 5 verbunden und die Kammer II schließt über eine Parallelleitung 26 ebenfalls an die Saugseite der Pumpe an. Die Kammer I ist mit der Druckseite der Pumpe 5 durch eine Leitung 29 verbunden, in der ein Rückschlagventil 27 angeordnet ist, das einen Durchfluß nur in Richtung Kammer I zuläßt. Das Sperrventil 17 ist durch einen mit der Druckseite der Pumpe 5 verbundenen Kanal 30 druckgesteuert.

Die konstruktive Ausbildung des Ventils 17 und des Kanals 16 ist in Fig. 4 gezeigt. Ein Schließglied 31 wirkt als Ventilkörper und wird mittels eines mit ihm verbundenen Kolbenelements 32 betätigt. Ein Kanal 16a führt zur Kammer II und ein Kanal 16b zur Kammer I. Das Ende des Hauptkanals ist durch eine Kugel 34 verschlossen. Eine drehbare Einstellschraube bestimmt die Stellung der Drossel 18. Die Zusatzeinheit 3 ist durch Schraubbolzen 33 an die Türschließereinheit 1 befestigt.

Im folgenden wird die Wirkungsweise der Betätigungsanordnung in Verbindung mit den Fig. 2, 3 und 4 beschrieben. Es sei vorausgesetzt, daß Hydraulikfluid, vorzugsweise Öl, in der Anordnung als Druckmittel benutzt wird.

Wenn der elektrische Antriebsmotor 7 von der Steuereinheit 8 einen Startimpuls empfängt, beginnt die Pumpe 5 Öl von den Kammern II und III über die Leitungen 25 und 26, die Zusatzeinheit 3, das Rückschlagventil 27 und die Leitung 29 in die Kammer I zu pumpen. Zur selben Zeit er-

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reicht das Öl durch den Kanal 30 die "obere" Seite des Kolbenelements 32 des Sperrventils 17 und über die Einstellschraube 18 die "untere" Seite desselben Kolbenelements 32. Da die Fläche der "oberen" Seite des Kolbenelements 32 des Sperrventils 17 größer ist als die Fläche der "unteren"Seite, bewegt sich das Ventil 17 in eine Stellung, in der es den Kanal 16 schließt (Fig. 2). Dadurch vergrößert sich der Druck in der Kammer I, was bewirkt, daß sich die Kolben 12 und 13 gegen die Kraft der Feder 11 in Richtung des Pfeils zu bewegen beginnen. Zu einem bestimmten Zeitpunkt bewegt sich der Kolben 13 über die Leitung 25 hinaus, wie in Fig. 2 gezeigt, aber die Pumpe saugt weiterhin Öl aus der Kammer II über die Leitung 26 und dann wieder über die Leitung 25. Nun kann das öl von der Kammer III in die Kammer II durch ein Steuerventil 23 und einen Kanal 37 der Öffnungsbremse 21 fliessen, bis die Tür nahe ihrem gewünschten Öffnungswinkel ist. Dann beginnt ein nachgebendes und einstellbares Gegenglied

22 das Steuerventil 23 zu schließen, wodurch die Öffnungsbewegung der Tür verlangsamt wird. Wenn das Steuerventil

23 schließt, erfolgt der Durchfluß durch ein Druckregulierventil 24, das die Öffnungsbewegung der Tür weiter verzögert. Schließlich endet die Bewegung der Tür völlig. Dies kommt daher, daß gleichzeitig der Rand des die Kammer ι begrenzenden Kolbens 12 den Einlaß der Leitung 26 passiert und die Pumpe 5 anfängt, Öl aus der Kammer I abzusaugen, wodurch der Druck in der Kammer I für eine kurze Zeitdauer abfällt. Dadurch beginnt die Feder 11 die Kolben 13 und 12 rückwärts zu drücken, so daß der Kolben 12 nach und nach wieder den Einlaß der Leitung 26 abdeckt. Damit kann der Druck in der Kammer I wieder anwachsen und die Kolben 12 und 13 bewegen sich wieder gegen die Kraft der

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Feder 11, bis der Kolben 12 den Einlaß der Leitung 26 soweit abdeckt, daß die durch den Druck in der Kammer I auf den Kolben 12 einwirkende Kraft und die Gegenkraft der Feder 11 gleich sind. Auf diese Weise bleibt die Tür solange offen wie der elektrische Antriebsmotor 7 und die Pumpe 5 in Tätigkeit sind.

Um die Tür für eine gewisse Zeit offen zu halten, weist die Steuereinheit 8 in an sich bekannter Weise einen elektrischen Schaltkreis auf, der eine gewisse ZeitverzÖ-gerung vor dem Anhal-ten des elektrischen Antriebsmotors bewirkt. Sobald der Antriebsmotor und die Pumpe anhalten, beginnen die Kolben 12 und 13 sich zur Kammer I zu bewegen (siehe der Pfeil in Fig. III) und das Öl wird aus der Kammer I gedruckt. Da das Rückschlagventil 27 schließt, kann das Öl nur durch die Einstellschraube 18 zum Sperrventil 17 gelangen. Da andererseits, wenn die Pumpe 5 angehalten hat, der Druck "oberhalb" dem Kolbenelement 32 des Sperrventils 17 abgesunken ist, genügt ein geringer Druck "unterhalb" dem Kolbenelement 32 des Sperrventils, um das Sperrventil 17 in eine Stellung zu bringen, in der es den Öldurchfluß gestattet. Damit kann das Öl über den Kanal 16 von der Kammer I in die Kammer II und weiter durch das Rückschlagventil 19 in die Kammer III fließen. Die ,Bewegungsgeschwindigkeit der Kolben 12 und 13 und damit die Schließzeit der Tür ist wie in einem normalen Türschließer mittels der Einstellschraube 18 einstellbar.

Wenn beim Öffnen der Tür ein Hindernis in den Weg der Tür kommt, so erhöht sich der Druck in der Kammer I. Dann gibt das in der Zusatzeinheit 3 angeordnete Druckbegrenzungsventil 28 den Überdruck in den zur Saugseite der Pumpe führenden Kanal ab. Da die Öffnungszeit der Tür proportional dem Druck in der Kammer I ist, kann die

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Öffnungszeit der Tür unmittelbar durch das Druckbegrenzungsventil 28 gesteuert werden.

Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. Abwandlungen sind innerhalb des Rahmens der beigefügten Ansprüche möglich.

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Claims

Patentansprüche:

1. Betätigungsanordnung für eine Tür oder dergleichen mit einem mit der Tür verbundenen und deren Bewegung steuernden Arbeitszylinder, einer mit dem Arbeitszylinder verbundenen Druckmittelpumpe, einem Antriebsmotor für die Pumpe und mit einer Einrichtung zur Steuerung des Antriebsmotors und dadurch auch der Funktion der Tür, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

- der Arbeitszylinder (36) ist der Zylinder einer normalen Türschließereinheit (1), die einen Hauptzylinder und darin einen ersten Kolben (12) aufweist, der sich gemäß den Bewegungen der Tür bewegt und dabei Druckmittel von einer Zylinderkammer (I) in eine andere Zylinderkammer (II) durch einen diese Kammern (1,11) verbindenden ersten Kanal (16) pumpt, und welche Türschließereinheit (1) weiterhin mit einer Schließfeder (11) versehen ist,

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welche die Tür in die Schließstellung belastet, und eine Einrichtung (18) zum Dämpfen der Schließbewegung der Tür aufweist,

- die Zylinderkammern (1,11), dieser erste Kanal (16) und die Pumpe (5) sind zu einem geschlossenen Druckmittelsystem (25,4,29) vereinigt, in dem eine dieser Kammern (II) mit der Saugseite der Pumpe (5) und die andere dieser Kammern (I) mit der Druckseite der Pumpe (5) verbunden ist,

- das geschlossene Druckmittelsystem (25,4,29) ist mit einer Einrichtung (17) versehen, um einen direkten Druckmittelfluß zwischen den Zylinderkammern (1,11) zu verhindern und das Druckmittel auf einen Weg durch die Pumpe (5) zu leiten, so daß es von einer der Kammern (II) der Türschließereinheit (1) in die andere Kammer (I) in einer Richtung gepumpt wird, die der Tür eine Öffnungsbewegung mitteilt, sowie mit einer Einrichtung (8), um die Türschließereinheit (1) vom Einfluß der Pumpe (5) freizumachen, so daß sie wie eine normale Türschließereinheit arbeiten kann.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser erste Kanal (16) der Türschließereinheit (1) mit einem Schließventil (17) ausgerüstet ist, das während der Öffnungsbewegung der Tür diesen ersten Kanal (16) schließt und für die Schließbewegung der Tür diesen ersten Kanal (16) öffnet.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließventil (17)so ausgebildet ist, daß es durch den Druck des durch die Pumpe

(5) zirkulierenden Druckmittels schaltbar ist.

4. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in diesem ersten

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Kanal (16) eine verstellbare Drossel (18) angeordnet ist.

5. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder (36) einen zweiten Kolben (13) aufweist, dessen Lage von den Bewegungen der Tür abhängig ist und der vorzugsweise mit dem ersten Kolben (12) verbunden ist, und daß dieser zweite Kolben (13) in der Türschliessereinheit (1) eine dritte Kammer (III) abtrennt, die mit einer der anderen Kammern vorzugsweise durch einen zweiten Kanal (37) durch diesen zweiten Kolben (13) hindurch verbunden ist, welcher zweite Kanal (37) eine Einrichtung (21) aufweist, die in an sich bekannter Weise eine sogenannte Öffnungsbremse zur Dämpfung der letzten Phase der Öffnungsbewegung der Tür bildet.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsbremse (21) in an sich bekannter Weise in einer bestimmten Öffnungsstellung der Tür durch mechanische Mittel (22,23) aktivierbar ist.

7. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung (9a,9b,9c) wie eine Fotozelle (9b) zum Abgeben von Türöffnungsimpulsen aufweist, um in an sich bekannter Weise den Antriebsmotor (7) der Pumpe (5) zum Öffnen der Tür in Gang zu setzen.

8. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Pumpe (5) verbundene geschlossene Druckmittelsystem (25,4,

29) eine by-pass Leitung mit einem vorzugsweise einstellbaren Druckbegrenzungsventil (28) aufweist.

9. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,

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dadurch gekennzeichnet, daß auf der Druckseite der Pumpe (5) ein Rückschlagventil (27) angeordnet ist, das einen Rückfluß durch die Pumpe (5) verhindert.

10. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (5) mit einer separaten, an die Türschließereinheit (1) befestigten Zusatzeinheit (3) verbunden ist, mit welcher die Leitungen und Kanäle von dem Arbeitszylinder (36) zu der Pumpe (5) verbunden sind und in der die für das Druckmittelsystem der Pumpe (5) benötigten Ventile (27,28) untergebracht sind.

11. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (5) und ihr Antriebsmotor (7) eine separate, funktionell mit der Türschließereinheit (1) verbundene Einheit bilden.

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