EP0963499B1 - Drehtürantrieb - Google Patents

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EP0963499B1
EP0963499B1 EP98966340A EP98966340A EP0963499B1 EP 0963499 B1 EP0963499 B1 EP 0963499B1 EP 98966340 A EP98966340 A EP 98966340A EP 98966340 A EP98966340 A EP 98966340A EP 0963499 B1 EP0963499 B1 EP 0963499B1
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EP
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swing door
door operator
door
operator according
drive
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EP98966340A
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English (en)
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Oliver Moll
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Dorma Deutschland GmbH
Original Assignee
Dorma Deutschland GmbH
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Publication date
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    • E05Y2900/132—Doors

Definitions

  • the invention relates to a concealed swing door drive with an electronic Control or regulation, the at least one memory and one Microprocessor contains, for a door with at least one wing, the Door leaf of an electromechanical acting in the opening and closing direction Drive unit is driven, the drive unit essentially from a drive motor with an adjoining one Power transmission unit exists, and the power transmission unit one Has drive shaft connected to one end of an operating lever and the entire swing door drive within one door leaf or can be installed invisibly within a frame.
  • Automatic door drives have the purpose of inspecting doors facilitate. Their importance grows not only in public and commercial used real estate, e.g. Administrative institutions, hospitals, Retirement homes, but there are increasingly automatic door drives used especially for apartments suitable for the disabled.
  • the door drives are always on the door leaf or above the Door frame (frame) installed.
  • DE 42 31 984 A discloses an electromechanical swing door drive, equipped with a data processing unit for optimal operation is.
  • the data processing unit is a motor control unit connected, which forwards its output signal to a geared motor.
  • the opening process of such a revolving door is monitored by a sensor signal initiated and executed automatically by the drive. simultaneously when opening an energy storage with the necessary Energy supplied to subsequently such a door without electrical Bring energy back to the secure closed position. This is also in the event of a failure of the engine control unit in the de-energized state, a safe one Guaranteed closing of the connected wing.
  • DE 296 04 692 U1 is a device for actuating a window sash refer to.
  • chain links are created within the wing embedded by a worm geared one Motors are moved.
  • the clutch consists of one on the drive axle non-positively and positively attached locking bolts and at least one locking mark contained therein. Within the locking mark is a bolt that is spring-loaded and with a infinitely adjustable power adjustment is provided. By adjusting the force it is possible to continuously adjust the release force.
  • Another version can also be that the upper cross member of the rotating wing with two interlocking hook-shaped holding arms is provided.
  • the support arms interlock so that even in one direction, namely in the direction of the escape and rescue route, the rotary wing can be uncoupled from the drive is.
  • the object of the invention is an automatic drive for to create a revolving door that is very small and its appearance does not affect the architectural impression of a door,
  • a swing door drive should be inexpensive to manufacture be and work almost maintenance-free.
  • a Spindle Inside the spindle nut is a Spindle, preferably a ball screw at one end, wherein the other end of the spindle is held in a bearing.
  • the spindle is driven by a driver axis that emerges from a gearbox driven.
  • the gearbox is connected to a drive motor.
  • a displacement sensor on the revolving door drive which is preferably an incremental encoder or can be a potentiometer.
  • The is controlled Motor through a controller that contains a microprocessor and memory and implemented as a PLC control (self-programming control) can be controlled.
  • the controller is controlled by a sensor signal, which, for example, by a transmitter located within the Sensor is located to a receiver that is within the controller and so that it is embedded within the door leaf. So that Swing door drive can work independently, it is preferably with a corresponding Battery pack or an accumulator equipped. In use of the idea according to the invention, however, it is also possible that the power supply to the control system via appropriate supply lines, which are realized by cables with the necessary energy becomes. In such a case, the connection between Sensor and control can be realized by cable, the sensor can also be a switch.
  • control If the control is activated by the sensor signal, it turns the spindle and thereby causes the rack to move, which in turn is a forced movement due to the coupling via the Lever which is displaceably mounted on the other side on the slide, causes. Due to the preset opening width of the door remains in the Angle of the drive are at the same time the door leaf is in this position held. This can be achieved, for example, in that a self-locking gear is used. However, it is also possible, with appropriate regulation of the control, however a higher energy consumption after the drive motor the door holds in the open position and after an adjustable Automatically brings time back to the closed position. Keeping the Door through the motor generates corresponding power losses that lead to a Can cause the engine to heat up. It is also possible to set a holding torque through an electromagnetic clutch or through to generate a brake.
  • the main task of the controller is the motor current or the motor voltage depending on the door position and the Request signal, e.g. of a sensor to regulate.
  • the engine can can be short-circuited with the door closed, thus providing an additional one Closing moment available. If an opening signal is given, then the motor current is regulated along the motor torque characteristic. After reaching the specified maximum speed, the engine speed based on the data from the displacement sensor in connection with a Sequence program, which was opened by opening the door the first time tutorial was determined, held constant up to a braking point. When the door is braked, the motor current is reduced Limit value than when accelerating. Running to close the door this process in reverse. When exceeding the permissible Motor current, e.g. due to an obstacle, the controller switch off the drive accordingly or the door in reverse position drive. The end positions of the door and the braking points of the Controls are also determined in the learning phase.
  • both the drive unit in particular consisting of rack, spindle with nut, gear, motor and displacement sensors as well as the control and the power supply.
  • the drive unit in particular consisting of rack, spindle with nut, gear, motor and displacement sensors as well as the control and the power supply.
  • FIG. 1 shows a revolving door drive which is located in a door 53 within a Recess 55 is installed. It is in the exemplary embodiment a wooden door. But it can also be the swing door drive due to its conceptually small dimensions within a frame of a profile door to be built in. It is also possible to use the swing door drive not, as shown in FIG. 1, to be installed inside a door 53, but in a frame or door frame above it, which are not shown in the exemplary embodiment. Furthermore, in the Embodiment does not show the striking of the door 53 on tapes, neither is the actuating arm, the one with the one above Slide the slide rail and its slide back and forth in it can and the connection between the swing door drive (door) and the fixed Part, namely the frame.
  • the recess 55 is like this sized that a cover 49 is recessed within a recess is, with both the revolving door drive with the cover 49 its drive unit as well as a power supply 52 for control 51 and a possibly existing signal transmission in the form a receiver 54 is located. All components are in a row.
  • the entire swing door drive is by means of the cover 49 and this penetrating screw connections 50 with the door 53 non-positively and positively connected.
  • the swing door drive is is an electromechanical swing door drive that is powered by a drive motor 10, which is connected to a gear 9, the connected Door 53 is intended to move.
  • the housing is there consequently from the construction elements that make up the drive unit is preferably produced.
  • These are particular an upper cover plate 1 and a lower cover plate 24, the cover plate 1 in Figure 2 above and the cover plate 24 below. apart the cover plates 1 and 24 at one end by an end piece 4 and elsewhere by a bearing bracket 2.
  • the end piece 4 is through Screw connections 20 between the cover plates 1 and 24 non-positively and positively clamped.
  • the bearing bracket 2 is on a bearing flange 3 on which the gear 9 is flanged to the drive motor 10 by screw connections 19, which both the bearing flange 3 and the bearing bracket 2 reach through, and in the cover plates 1, 24 via appropriate threads are screwed together.
  • the device for translational movement the swing door drive consists essentially of one Rack 5, a spindle nut 7 and one within the spindle nut engaging spindle 8.
  • the rack 5 is arranged against rotation in such a way that within the cover plates 1 recesses 25 and 26 and in the Cover plate 24 recesses 34 and 35 are located in each one the rack 5 molded guide pin 27, 28 and 32, 33 in Longitudinal direction of the swing door drive is mounted (see in particular figures 3 and 4).
  • a drive axle is in operative connection with the rack 5 22 is present, which protrudes at one end from the cover plate 1 and has an actuating cam 6, on which the aforementioned Connection, not shown, via the actuating arm for the Slide rail is articulated.
  • the rack 5 thus slides in the region of the guide pins 27, 28 and 32, 33 of existing surfaces 40, 41, 42, 43 between the cover plates 1 and 24.
  • the rack 5 is shown in particular in FIGS. 6, 7 and 8, which show the individual views of the rack 5, shown.
  • the rack 5 is tapered in relation to the horizontal axis, namely through recesses 37 and 38.
  • a spindle nut receptacle 44 On one of the end walls of the Rack 5 is a spindle nut receptacle 44, which is designed in this way is that the spindle nut 7 is non-positively and positively connected here can be. This can be a thread 36, for example. It is however, it is also possible to remove the spindle nut 7 and the rack 5 to make one piece.
  • FIG. 4 shows a more detailed structure of the swing door drive, in which the swing door drive is shown in side view and in addition, a sectional view was selected in some areas is.
  • the connection between the spindle nut 7 and the rack 5 visible, in which case a connection via the thread 36 on a projection formed on the spindle nut 7 29 was chosen.
  • the spindle 8 engages within the spindle nut 7 one, which can preferably be a ball screw to reduce the friction losses to keep it as low as possible.
  • the end of the spindle 8, which does not pass through the spindle nut 7 is in the bearing bracket 2 held with a bearing boss 13 within a spindle bearing 17.
  • connection of the gear is located within the bearing flange 3 9 via screw connections 21.
  • the gear 9 has a driver axis 15 on that in the embodiment within the bearing approach 13, here e.g. over a square, is inserted and thus when the driving axis 15 rotates, the spindle 8 is also rotated becomes.
  • any other non-positive and form-fitting one Detachable connection can be chosen, especially in the form a tongue and groove connection.
  • the drive axle 22 as can also be seen in FIG. 4, guided within the cover plates 1 and 24 via bearing 16. Doing so the bearing 16 within blind bores 30. With the actuating cam 6, the drive shaft 22 protrudes from the cover plate 1.
  • Swing door drive can also work independently, as in the embodiment reproduced in Figure 1, a power supply 52 used which keeps the door in operation in the form of a battery.
  • a power supply 52 used which keeps the door in operation in the form of a battery.
  • such a door should be placed at busy entrances would be, the performance of a battery would not be sufficient, and in this If it is possible, it is also possible to use appropriate cable feeds the power supply with the necessary drive energy for the control 51 and thus to supply the drive motor 10.
  • the senor can also be wired with what means that the receiver 54 can be omitted.
  • the damping of the connected door 53 is accomplished electrically. Because both the electromechanical drive and the power supply and control installed inside the door 53 or the frame no wall or floor openings are required for installation. Furthermore, the swing door drive is particularly suitable for retrofitting, since it can also be retrofitted in doors, including profile frame doors can be, this especially for the elderly, as well as through a sudden restriction of their mobility disabled people is an interesting alternative to new doors.

Landscapes

  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
  • Lock And Its Accessories (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Electric Ovens (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen verdeckten Drehtürantrieb mit einer elektronischen Steuerung bzw. Regelung, die mindestens einen Speicher und einen Mikroprozessor beinhaltet, für eine mindestens einflügelige Tür, deren Türflügel von einer im Öffnungs- und Schließsinn wirkenden elektromechanischen Antriebseinheit angetrieben wird, wobei die Antriebseinheit im wesentlichen aus einem Antriebsmotor mit einer daran anschließenden Kraftübertragungseinheit besteht, und die Kraftübertragungseinheit eine Antriebsachse aufweist, die mit einem Ende eines Betätigungshebels verbunden ist und der gesamte Drehtürantrieb innerhalb eines Türflügels bzw. innerhalb einer Zarge unsichtbar einbaubar ist.
Automatische Türantriebe haben den Sinn, die Begehung von Türen zu erleichtern. Ihre Bedeutung wächst nicht nur bei öffentlichen und gewerblich genutzten Immobilien, wie z.B. Verwaltungseinrichtungen, Krankenhäusern, Altenheimen, sondern es werden zunehmend automatische Türantriebe insbesondere für behindertengerechte Wohnungen eingesetzt. Dabei sind die Türantriebe stets auf dem Türflügel bzw. oberhalb des Türstockes (Zarge) montiert.
Die DE 42 31 984 A offenbart einen elektromechanischen Drehtürantrieb, der mit einer Datenverarbeitungseinheit für den optimalen Betrieb ausgerüstet ist. Mit der Datenverarbeitungseinheit ist eine Motorsteuereinheit verbunden, die ihr Ausgangssignal an einen Getriebemotor weiterleitet. Dabei wird der Öffnungsvorgang einer solchen Drehtür über ein Sensorsignal eingeleitet und automatisch durch den Antrieb ausgeführt. Gleichzeitig wird mit dem Öffnen ein Energiespeicher mit der notwendigen Energie versorgt, um anschließend eine solche Tür ohne elektrische Energie wieder in die sichere Schließlage zu bringen. Dadurch ist auch bei einem Ausfall der Motorsteuereinheit im stromlosen Zustand ein sicheres Schließen des angeschlossenen Drehflügels gewährleistet.
Der DE 296 04 692 U1 ist eine Vorrichtung zur Betätigung eines Fensterflügels zu entnehmen. Hierfür werden innerhalb des Flügels Kettenglieder eingebettet, die durch eine Schnecke eines mit einem Getriebe versehenen Motors bewegt werden.
In dem deutschen Gebrauchsmuster 295 21 068 wird ein Antrieb für eine Drehflügeltür in Flucht- und Rettungswegen beschrieben. Dabei wird ein Antrieb verwendet, der nur im Öffnungssinn den Drehflügel der Tür bewegt und dabei gleichzeitig einen Kraftspeicher in Form eines Federelementes mit der notwendigen Energie versorgt, damit dieser im Anschluß an den Öffnungsvorgang und die möglicherweise beinhaltende Offenhaltezeit den Drehflügel wieder sicher ohne zusätzliche Energie in die ordnungsgemäße Schließlage verbringt. Dabei ist die gesamte Antriebseinheit oberhalb der Drehflügeltür innerhalb des Rahmens unsichtbar eingebaut. Angetrieben wir der Drehflügel entweder direkt mit der Antriebsachse des Antriebes oder über einen innerhalb der Profile liegenden Betätigungsarm, der mit einem Gleitstück, welches in einer Gleitschiene verschiebbar ist, zusammenarbeitet.
Darüber hinaus befindet sich an dem Antrieb eine Vorrichtung, die es zuläßt durch Aufbringen einer manuellen Kraft, über die Schließlage hinaus den Drehflügef von dem Antrieb abzukuppeln. Dabei handelt es sich bei der Vorrichtung um eine mechanische, nur in einer Richtung kraftübertragende Kupplung. Die Kupplung besteht dabei aus einem an der Antriebsachse kraft- und formschlüssig angebrachten Arretierungsbolzen und mindestens einer darin enthaltenen Arretierungsmarke. Innerhalb der Arretierungsmarke liegt ein Bolzen, welcher federbelastet ist und mit einer stufenlos einstellbaren Kraftverstellung versehen ist. Durch die Krafteinstellung ist es möglich, die Ausrückkraft stufenlos einzustellen.
Eine weitere Ausführung kann auch darin bestehen, daß der obere Querholm des Drehflügels mit zwei ineinander greifenden hakenförmigen Haltearmen versehen ist. Dabei greifen die Haltearme so ineinander, daß auch nur in einer Richtung, nämlich in Richtung des Flucht- und Rettungsweges, eine Entkupplung des Drehflügels von dem Antrieb möglich ist.
Die Problematik bei derlei Türantrieben liegt jedoch darin, daß ihr Einbau bereits bei der Gebäudeplanung berücksichtigt werden muß, weil sonst die Durchgangshöhe nicht mehr gegeben ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen automatischen Antrieb für eine Drehtür zu schaffen, der sehr klein gebaut ist und dessen Erscheinungsbild nicht den archtitektonischen Eindruck einer Tür beeinträchtigt, darüber hinaus soll ein solcher Drehtürantrieb preisgünstig herzustellen sein und nahezu wartungsfrei arbeiten.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit der Lehre des Patentanspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche stellen eine sinnvolle Weiterbildung der Erfindung dar.
Die Konzeption eines Drehtürantriebes, der kompakt gebaut ist, wurde mit dem Ziel verfolgt, diesen Antrieb auch verdeckt einzubauen, was bedeutet, daß der Drehtürantrieb innerhalb einer Tür oder Zarge eingebettet wird. Dadurch werden Änderungen am Gebäude, z.B. Boden- oder Wandausstemmungen unnötigt. Es sind Türschließer bekannt geworden, z.B. der "DORMA ITS 96", die verdeckt innerhalb von Türen oder Türrahmen eingebaut werden. Die Drehmomenteneinleitung in die Tür erfolgt dabei durch einen Hebel, der sich in einer Gleitschiene abstützt. Das Übertragungsverhalten der Gleitschiene bewirkt in Verbindung mit diesem Türschließer, der eine Hubkurvenscheibe aufweist, ein abfallendes Öffnungsmoment. Dabei kann durch die Ausführung des Kurvenverlaufes nahezu eine völlig freie Gestaltung des Drehmomentenverlaufes konzipiert werden.
Um einen einfachen, kostengünstigen Drehtürantrieb zu schaffen, wird auf eine Zahnstange mit einen großen Modul aufweisender Verzahnung zurückgegriffen, die geeignet ist, entsprechende Drehmomente, die an derartigen Drehtüren auftreten, zu übertragen. Diese Verzahnung wird in einer Zahnstange, die einen eckigen Querschnitt aufweist und vorzugsweise zwischen zwei Platten drehsicher gelagert ist, ausgeführt. Dabei wird die Zahnstange durch eine Antriebsachse, die eine gleiche entsprechende Verzahnung aufweist und in den Deckplatten gelagert ist getrieblich verbunden. Durch die gleitende Bewegung der Zahnstange wird die ortsfeste Antriebsachse verdreht, was aufgrund des angeschlossenen Hebels, in Verbindung mit einem Gleitstück, das in einer Gleitschiene verschieblich gelagert ist, die Bewegungen der Tür bewirkt. Mit der Zahnstange ist für eine translatorische Bewegung eine Spindelmutter kraft- und formschlüssig verbunden. Innerhalb der Spindelmutter wird eine Spindel, vorzugsweise eine Kugelumlaufspindel einerends geführt, wobei das andere Ende der Spindel in einer Lagerung gehaltert wird. Die Spindel wird dabei durch eine Mitnehmerachse, die aus einem Getriebe austritt, angetrieben. Das Getriebe ist dabei mit einem Antriebsmotor verbunden. Um die Position der angeschlossenen Drehtür zu erkennen, befindet sich an dem Drehtürantrieb ein Wegaufnehmer, der vorzugsweise ein Inkrementalgeber oder ein Potentiometer sein kann. Angesteuert wird der Motor durch eine Steuerung, die einen Mikroprozessor und Speicher enthält und als SPS-Steuerung (selbstprogrammierende Steuerung) ausgeführt sein kann, gesteuert. Die Steuerung wird dabei durch ein Sensorsignal, welches beispielsweise durch einen Sender, der sich innerhalb des Sensors befindet, zu einem Empfänger, der innerhalb der Steuerung und damit innerhalb des Türblattes eingebettet ist, übertragen. Damit der Drehtürantrieb autark arbeiten kann, ist er vorzugsweise mit einem entsprechenden Batteriepaket oder einem Akkumulator ausgestattet. In Anwendung des erfindungsgemäßen Gedankens ist es jedoch auch möglich, daß die Stromversorgung der Steuerung über entsprechende Zuleitungen, die durch Kabel realisiert werden mit der notwendigen Energie versorgt wird. In einem solchen Fall kann auch die Verbindung zwischen Sensor und Steuerung durch Kabel realisiert werden, wobei der Sensor auch ein Schalter sein kann.
Der Vollständigkeit halber sei gesagt, daß derartige Drehtürantriebe in Verbindung mit einer Gleitschiene, die ebenfalls verdeckt entweder in der darüber befindlichen Zarge der Tür oder, wenn der Drehtürantrieb sich innerhalb der Zarge befindet, die Gleitschienenanordnung innerhalb des Türflügels plaziert ist, arbeiten. Die Verbindung zwischen der Antriebsachse und dem in der Gleitschiene geführten Gleitstück wird durch einen Hebelarm bewerkstelligt.
Wird nun durch das Sensorsignal die Steuerung aktiviert, so dreht sich die Spindel und erreicht dadurch eine Zwangsbewegung der Zahnstange, die wiederum eine Zwangsbewegung aufgrund der Kopplung über den Hebel der andererends an dem Gleitstück verschiebbar gelagert ist, bewirkt. Aufgrund der voreinstellbaren Öffnungsweite der Tür bleibt in dem Winkel der Antrieb stehen, gleichzeitig wird der Türflügel in dieser Position gehalten. Dieses kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß ein selbsthemmendes Getriebe zur Anwendung gebracht wird. Es ist jedoch auch möglich, bei entsprechender Regelung der Steuerung, die jedoch einen höheren Energieverbrauch nach sicht zieht, daß der Antriebsmotor die Tür in der Offenposition hält und nach einer einstellbaren Zeit automatisch wieder in die Schließlage bringt. Das Offenhalten der Tür durch den Motor erzeugt entsprechende Verlustleistungen, die zu einer Erhitzung des Motors führen können. Ferner ist es möglich, ein Haltemoment durch eine elektromagnetisch schaltende Kupplung oder durch eine Bremse zu erzeugen.
Um auch manuell die Tür z.B. aufgrund einer Abschaltung des Antriebes betätigen zu können, ist eine entsprechende Abstimmung zwischen Motor und Getriebe notwendig. Dabei wirkt das Reibungsdrehmoment des Motors der Türbewegung entgegen. Jedoch die genaue Abstimmung des Wirkungsgrades der Kombination aus Zahntrieb und Kugelumtaufspindel ermöglicht, auch eine solche Tür ohne große Kraftanstrengung manuell zu öffnen.
Die Aufgabe der Steuerung liegt insbesondere darin, den Motorstrom bzw. die Motorspannung in Abhängigkeit von der Türstellung und dem Anforderungssignal, z.B. eines Sensors, zu regeln. Dabei kann der Motor bei geschlossener Tür kurzgeschlossen werden und stellt so ein zusätzliches Schließmoment zur Verfügung. Wird ein Öffnungssignal gegeben, dann wird der Motorstrom entlang der Motormomentenkennlinie geregelt. Nach dem Erreichen der vorgegebenen Maximaldrehzahl wird die Motordrehzahl anhand der Daten des Wegaufnehmers in Verbindung mit einem Ablaufprogramm, welches zuvor bei der ersten Öffnung der Tür durch ein Lernprogramm ermittelt wurde, bis zu einem Bremspunkt konstant gehalten. Beim Abbremsen der Tür ist der Motorstrom auf einen geringeren Wert als beim Beschleunigen zu begrenzen. Zum Schließen der Tür läuft dieser Vorgang in umgekehrter Richtung ab. Beim Überschreiten des zulässigen Motorstromes, z.B. aufgrund eines Hindernisses, wird die Steuerung den Antrieb entsprechend abschalten bzw. die Tür in Reversierungsstellung fahren. Die Endlagen der Tür und die Bremspunkte der Steuerung werden ebenfalls in der Lernphase ermittelt.
Um die gesamte Einheit des Drehtürantriebes gut zu handhaben, befinden sich an einer Abdeckung befestigt sowohl die Antriebseinheit, insbesondere bestehend aus Zahnstange, Spindel mit Mutter, Getriebe, Motor und Wegaufnehmer sowie die Steuerung und die Stromversorgung. Mit einer derartigen Anordnung, d.h. alle Komponenten des Drehtürantriebes liegen auf einer Linie hintereinander und sind als austauschbare Module ausgeführt worden, ist ein Drehtürantrieb geschaffen worden, der unsichtbar innerhalb von Türen, Zargen usw. eingebaut werden kann. Der Drehtürantrieb weist dabei eine maximale Einbaubreite von 35 mm auf.
Die Erfindung wird anhand eines möglichen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:
Figur 1:
Teilschnitt durch eine Tür mit eingebautem Drehtürantrieb
Figur 2:
Drehtürantrieb in der Seitenansicht
Figur 3:
Drehtürantrieb in der Draufsicht
Figur 4:
Drehtürantrieb in der Seitenansicht mit Längs- und Teilschnitt
Figur 5:
Drehtürantrieb in der Draufsicht mit Teilschnitt durch die Deckplatte
Figur 6:
Zahnstange in der Vorderansicht
Figur 7:
Zahnstange in der Seitenansicht
Figur 8:
Zahnstange in der Draufsicht
Figur 9:
Antriebsachse in der Vorderansicht
Figur 10:
Antriebsachse in der Draufsicht
Die Figur 1 zeigt einen Drehtürantrieb, der in einer Tür 53 innerhalb einer Ausnehmung 55 eingebaut ist. In dem Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Holztür. Es kann aber auch der Drehtürantrieb aufgrund seiner konzeptionell geringen Abmaße innerhalb eines Rahmens einer Profiltür eingebaut werden. Darüber hinaus ist es möglich, den Drehtürantrieb nicht, wie es in der Figur 1 dargestellt ist, innerhalb einer Tür 53 einzubauen, sondern in einer darüber befindlichen Zarge oder dem Türstock, die in dem Ausführungsbeispiel nicht dargestellt sind. Ferner ist in dem Ausführungsbeispiel nicht die Anschlagung der Tür 53 über Bänder wiedergegeben, ebenso nicht der Betätigungsarm, der mit der darüber befindlichen Gleitschiene und seinem Gleitstück darin hin und her gleiten kann und die Verbindung zwischen Drehtürantrieb (Tür) und dem feststehenden Teil, nämlich der Zarge herzustellen. Die Ausnehmung 55 ist so bemessen, daß eine Abdeckung 49 innerhalb einer Vertiefung eingelassen wird, wobei sich an der Abdeckung 49 sowohl der Drehtürantrieb mit seiner Antriebseinheit als auch eine Stromversorgung 52 für eine Steuerung 51 und eine möglicherweise vorhandene Signalübertragung in Form eines Empfängers 54 befindet. Alle Komponenten liegen hintereinander. Der gesamte Drehtürantrieb wird mittels der Abdeckung 49 und diese durchgreifende Verschraubungen 50 mit der Tür 53 kraft- und formschlüssig verbunden.
Wenden wir uns zunächst dem mechanischen Teil, nämlich dem Aufbau des Drehtürantriebes in der Figur 2 zu. Bei dem Drehtürantrieb handelt es sich um einen elektromechanischen Drehtürantrieb, der durch einen Antriebsmotor 10, der mit einem Getriebe 9 verbunden ist, die angeschlossene Tür 53 zu bewegen bestimmt ist. Dadurch, daß der Drehtürantrieb innerhalb eines Türblattes bzw. der Zarge unsichtbar eingebuat ist, kann auf die sonst üblicherweise vorhandene Ausgestaltung eines den Drehtürantrieb umfassenden Gehäuses verzichtet werden. Das Gehäuse besteht demzufolge aus den Konstruktionselementen, aus denen die Antriebseinheit vorzugsweise hergestellt wird. Dieses sind insbesondere eine obere Deckplatte 1 und eine untere Deckplatte 24, wobei die Deckplatte 1 in der Figur 2 oben liegt und die Deckplatte 24 unten. Beabstandet werden die Deckplatten 1 und 24 einerends durch ein Endstück 4 und andererends durch eine Lagerhalterung 2. Das Endstück 4 ist dabei durch Verschraubungen 20 zwischen den Deckplatten 1 und 24 kraft- und formschlüssig eingespannt.
Die Lagerhalterung 2 wird über einen Lagerflansch 3, an dem das Getriebe 9 mit dem Antriebsmotor 10 angeflanscht ist, durch Verschraubungen 19, die sowohl den Lagerflansch 3 als auch die Lagerhalterung 2 durchgreifen, und in den Deckplatten 1, 24 über entsprechende Gewinde verschraubt sind, bewerkstelligt. Die Vorrichtung zur translatorischen Bewegung des Drehtürantriebes besteht dabei im wesentlichen aus einer Zahnstange 5, einer Spindelmutter 7 und einer innerhalb der Spindelmutter eingreifenden Spindel 8.
Die Zahnstange 5 ist dabei verdrehsicher in der Art angeordnet, daß sich innerhalb der Deckplatten 1 Ausnehmungen 25 und 26 sowie in der Deckplatte 24 Ausnehmungen 34 und 35 befinden, in denen jeweils ein der Zahnstange 5 angeformter Führungszapfen 27, 28 und 32, 33 in Längsrichtung des Drehtürantriebes gelagert ist (siehe insbesondere Figuren 3 und 4). In Wirkverbindung mit der Zahnstange 5 ist eine Antriebsachse 22 vorhanden, die mit einem Ende aus der Deckplatte 1 herausragt und einen Betätigungsnocken 6 aufweist, an dem die bereits vorerwähnte nicht dargestellte Anbindung über den Betätigungsarm für die Gleitschiene angelenkt ist. Dabei wird die Verbindung zwischen dem Betätigungsarm und dem Betätigungsnocken gegen Sicherung durch eine innerhalb einer Gewindebohrung 47 einzuschraubenden Verschraubung abgesichert.
Die Zahnstange 5 gleitet somit mit im Bereich der Führungszapfen 27, 28 und 32, 33 vorhandender Flächen 40, 41, 42, 43 zwischen den Deckplatten 1 und 24. Die Zahnstange 5 wird insbesondere in den Figuren 6, 7 und 8, welche die einzelnen Ansichten der Zahnstange 5 wiedergeben, dargestellt. In ihrem Mittenbereich befindet sich in der Zahnstange 5 ein Durchbruch 39, der auf einer Seite eine Verzahnung 23 aufweist. Des weiteren ist zur Horizontalachse gesehen die Zahnstange 5 verjüngt, nämlich durch Ausnehmungen 37 und 38. An einer der Stirnwände der Zahnstange 5 befindet sich eine Spindelmutteraufnahme 44, die so gestaltet ist, daß die Spindelmutter 7 hier kraft- und formschlüssig verbunden werden kann. Dieses kann beispielsweise ein Gewinde 36 sein. Es ist jedoch auch möglich, die Spindelmutter 7 als auch die Zahnstange 5 aus einem Stück zu fertigen.
Mit der Verzahnung 23 steht eine dem gleichen Modul entsprechende Verzahnung 56, die sich an der Antriebsachse befindet, im Eingriff. Dieses zeigen die Figuren 9 und 10. Damit die Antriebsachse 22 auch sicher innerhalb der Deckplatten 1 und 24 geführt werden kann, befinden sich Lagerflächen 45, 46 an der Antriebsachse 22.
Einen detaillierteren Aufbau des Drehtürantriebes gibt die Figur 4 wieder, bei der der Drehtürantrieb in der Seitenansicht wiedergegeben ist und darüber hinaus in Teilbereichen eine Schnittdarstellung gewählt worden ist. Hier ist insbesondere die Verbindung zwischen der Spindelmutter 7 und der Zahnstange 5 sichtbar, wobei in diesem Falle eine Verbindung über das Gewinde 36 an einem an der Spindelmutter 7 angeformten Ansatz 29 gewählt wurde. Innerhalb der Spindelmutter 7 greift die Spindel 8 ein, die vorzugsweise eine Kugelumlaufspindel sein kann, um die Reibungsverluste so gering wie möglich zu halten. Das Ende der Spindel 8, welches nicht die Spindelmutter 7 durchgreift, wird in der Lagerhalterung 2 mit einem Lageransatz 13 innerhalb eines Spindellagers 17 gehalten. An dem Lageransatz 13 befindet sich in dem Ausführungsbeispiel ein Außengewinde, auf das eine Spindelsicherung 18 aufgeschraubt wird. Dieses kann auch durch andere geeignete Sicherungsmittel erfolgen. Zwischen der Lagerhalterung 2 und dem Lagerflansch 3 befindet sich noch zum Ausgleich eine Lagerhalterung 14. Die Lagerhalterung 3 und die Lagerhalterung 14 werden durch sie durchgreifende und innerhalb der Deckplatten 1 und 24 eingreifende Verschraubungen 19 gehalten.
Innerhalb des Lagerflansches 3 befindet sich die Anbindung des Getriebes 9 über Verschraubungen 21. Das Getriebe 9 weist dabei eine Mitnehmerachse 15 auf, die in dem Ausführungsbeispiel innerhalb des Lageransatzes 13, hier z.B. über einen Vierkant, eingesteckt wird und somit bei einer Drehbewegung der Mitnehmerachse 15 auch die Spindel 8 mitgedreht wird. Alternativ kann hier auch jede andere kraft- und formschlüssige lösbare Verbindung gewählt werden, insbesondere in Form einer Nut-/Federverbindung.
Die Antriebsachse 22 wird, wie es ebenfalls der Figur 4 zu entnehmen ist, innerhalb der Deckplatten 1 und 24 über Lager 16 geführt. Dabei befinden sich die Lager 16 innerhalb von Sackbohrungen 30. Mit dem Betätigungsnocken 6 ragt die Antriebsachse 22 aus der Deckplatte 1 heraus. Durch diese Art der Konstruktion ist es sichergestellt, daß der Drehtürantrieb sowohl für links als auch für rechts angeschlagene DIN-Türen verwendet werden kann.
Wird nun der Antriebsmotor 10 über die Steuerung 51 aufgrund eines Sensorsignales aktiviert, so wird aufgrund der Drehbewegung der Motorachse über die Anbindung über das Getriebe 9 die Spindel 8 in Rotation versetzt. Dadurch wird die Spindelmutter 7 und damit auch die Zahnstange 5 in den Ausführungsbeispielen der Figuren1, 2, 4 und 5 nach rechts gezogen, was gleichzeitig bedeutet, daß die Antriebsachse 22, da sie stationär ist, sich dreht und somit eine Öffnung über die nicht dargestellte Anbindung zwischen Türblatt 53 und Zarge gewährleistet. Gleichzeitig wird jedoch auch der Drehwinkel des Türblattes 53 über einen Wegaufnehmer 11 ermittelt. Dadurch wird sichergestellt, daß zu jedem Zeitpunkt der Öffnungswinkel der Tür 53 der Steuerung 51 bekannt ist. Somit ist die Steuerung 51 in der Lage, ab einer bestimmten Öffnungsweite ihre Drehgeschwindigkeit zu verringern und die Tür 53 bei einem vorbestimmten Öffnungswinkel zum Stillstand zu bringen. Damit der Drehtürantrieb auch autark arbeiten kann, kann wie in dem Ausführungsbeispiel in der Figur 1 wiedergegeben, eine Stromversorgung 52 verwendet werden, die in Form eines Akkus den Betrieb der Tür aufrecht erhält. Sollte jedoch eine solche Tür an stark frequentierten Eingängen angeordnet sein, so würde die Leistung eines Akkus nicht ausreichen, und in diesem Falle ist es möglich, auch über entsprechende Kabelzu-führungen die Stromversorgung mit der notwendigen Antriebsenergie für die Steuerung 51 und damit den Antriebsmotor 10 zu versorgen.
Bei einer Verkabelung kann auch der Sensor mit verkabelt werden, was bedeutet, daß der Empfänger 54 entfallen kann.
Die Dämpfung der angeschlossenen Tür 53 wird elektrisch bewerkstelligt. Dadurch, daß sowohl der elektromechanische Antrieb als auch die Stromversorgung und Steuerung innerhalb der Tür 53 oder der Zarge eingebaut sind, sind für die Montage keine Wand- oder Bodendurchbrüche notwendig. Ferner ist der Drehtürantrieb insbesondere zur Nachrüstung geeignet, da er auch nachträglich in Türen, auch Profilrahmentüren eingebaut werden kann, wobei dies insbesondere für ältere Menschen, sowie durch eine plötzliche Einschränkung ihrer Beweglichkeit behinderte Personen eine interessante Alternative zu neuen Türen ist.
Bezugszeichen
1
Deckplatte
2
Lagerhalterung
3
Lagerffansch
4
Endstück
5
Zahnstange
6
Betätigungsnocken
7
Spindelmutter
8
Spindel
9
Getriebe
10
Antriebsmotor
11
Wegaufnehmer
13
Lageransatz
14
Lagerhalterung
15
Mitnehmerachse
16
Lager
17
Spindellager
18
Spindelsicherung
19
Verschraubung
20
Verschraubung
21
Verschraubung
22
Antriebsachse
23
Verzahnung
24
Deckplatte
25
Ausnehmung
26
Ausnehmung
27
Führungszapfen
28
Führungszapfen
29
Ansatz (Spindelmutter)
30
Sackbohrung
32
Führungszapfen
33
Führungszapfen
34
Ausnehmung
35
Ausnehmung
36
Gewinde
37
Ausnehmung
38
Ausnehmung
39
Durchbruch
40
Flächen
41
Flächen
42
Flächen
43
Flächen
44
Spindelmutteraufnahme
45
Lagerflächen
46
Lagerflächen
47
Gewindebohrung
48
Gewinde
49
Abdeckung
50
Verschraubungen
51
Steuerung
52
Stromversorgung
53
Tür
54
Empfänger
55
Ausnehmung
56
Verzahnung

Claims (16)

  1. Drehtürantrieb mit einer elektronischen Steuerung, die mindestens einen Speicher und einen Mikroprozessor beinhaltet, für eine mindestens einflügelige Tür, deren Türflügel von einer im Öffnungs- und Schließsinn wirkenden elektromechanischen Antriebseinheit angetrieben wird, die im wesentlichen aus einem Antriebsmotor (10) mit einem Getriebe (9) und daran anschließender Kraftübertragungseinheit für die angeschlossene Tür besteht, wobei die Kraftübertragungseinheit aus einer Spindel (8) mit einer diese teilweise übergreifenden Spindelmutter (7), die mit einer Zahnstange (5) kraft- und formschlüssig verbunden ist, und in eine Verzahnung (23) der Zahnstange (5) eine Antriebsachse (22) mit ihrer Verzahnung (56) eingreift, besteht, und die Antriebsachse (22) mit einem Ende eines Betätigungshebels verbunden ist und der Drehtürantrieb innerhalb eines Türflügels bzw. innerhalb einer Türzarge unsichtbar einbaubar ist.
  2. Drehtürantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (5) verdrehsicher angeordnet ist.
  3. Drehtürantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehsicherheit durch an der Zahnstange (5) vorhandene Führungszapfen (27, 28, 32, 33) durch Eingreifen dieser in Ausnehmungen (25, 26, 34, 35), die sich an den Platten (1, 24) befinden, erreicht wird.
  4. Drehtürantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckplatten (1, 24) einerends durch ein Endstück (4) und andererends durch eine Lagerhalterung (2) beabstandet werden und sich zwischen den Deckplatten (1, 24) die Zahnstange (5), die Spindelmutter (7) mit einerends darin gelagerten Spindel (8) befindet und die Spindel (8) andererends in der Lagerhalterung (2) gelagert wird.
  5. Drehtürantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Lagerhalterung (2) ein Lagerflansch (3) kraft- und formschlüssig angesetzt ist, an dem der Antriebsmotor (10) mit einem Getriebe (9) und einem Wegaufnehmer (11) befestigt ist.
  6. Drehtürantrieb nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (9) nicht selbsthemmend ist.
  7. Drehtürantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wegaufnehmer (11) ein Inkrementalgeber ist.
  8. Drehtürantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (8) eine Kugelumlaufspindel ist.
  9. Drehtürantrieb nach den Ansprüchen 1, 4, 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (8) eine Aufnahme für eine Mitnehmerachse (15) des Getriebes (9) aufweist.
  10. Drehtürantrieb nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehtürantrieb eine maximale Breite von 35 mm aufweist.
  11. Drehtürantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungshebel mit seinem zweiten Ende mit einem Gleitstück verbunden ist, das in einer innerhalb der Tür bzw. innerhalb der Türzarge eingebauten Gleitschiene längs der Gleitschiene beweglich ist.
  12. Drehtürantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindelmutter (7) und die Zahnstange (5) aus einem Stück sind.
  13. Drehtürantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (51) eine autarke Stromversorgung (52) aufweist.
  14. Drehtürantrieb nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung (52) ein Akku ist.
  15. Drehtürantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (51) einen Empfänger (54) enthält.
  16. Drehtürantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (51) eine SPS-Steuerung ist.
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