EP1835111A2 - Türbetätigungsvorrichtung, insbesondere für eine Drehtür - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to door operating device, in particular for a revolving door, with a drive unit which is coupled to a door and is arranged in a housing, further comprising a spring energy storage in which at least the energy required to perform the closing movement of the door can be stored and which at least one having a pressure spring arranged under a spring bias, which is adjustable by means of a threaded spindle designed with a spring adjustment, and further wherein a fluid system is provided, which comprises a pressure compensation unit.
- Such door actuation devices which are also referred to as door drives or door closers, are well known.
- door actuation devices which comprise an electrohydraulic unit in order to also allow the door to be opened via the door actuation device, whereas devices without an electrohydraulic drive merely control the kinematics of the door closing movement.
- fluid systems are provided in the door operating devices, which usually comprise a hydraulic oil, which acts on the piston arranged in the device, which are mechanically connected to the drive unit and influence the opening and / or closing movement and kinematics of the revolving door.
- an oil pressure is generated by this, which passes through oil lines, which are often integrated in the housing itself, in at least one pressure chamber.
- On a piston adjacent to the pressure chamber thus acts a force which sets the piston and thus the drive unit in motion to open the door.
- the pressure oil flows out of the pressure chamber and passes back into the electro-hydraulic unit or in opening volumes, which are for example the back of the piston.
- spring force memory which store the energy required for the closing movement of the door in the form of mechanical work.
- the storage of the mechanical work by means of at least one compression spring, which is stretched during the opening movement of the door, so that the closing movement of the door via a relaxation of the compression spring takes place.
- the return of the pressure oil from the pressure chambers is also effected by means of the stored energy in the spring energy storage.
- the devices can either be used in the door frame or even integrated in the door leaf itself. When using the devices in fire doors minimum closing moments of the doors must be achieved, depending on the width and weight of the doors.
- specifications are to be complied with, which relate for example to the availability of a mechanically stored energy in the door operating devices, so that a fire door executes an automatic closing of the door even in the event of a power failure and thus a failure of a possible control of the door operating device.
- the EP 0 756 663 B1 discloses a door closer with a spring force adjustment, which comprises an adjusting sleeve and is formed so that in its inner region a cavity is present, wherein this further comprises a collar on which the compression spring can be supported by a support disk.
- a breakthrough is formed, which has a corresponding designed a driver geometric shape for the positive connection between the driver and the Adjustment sleeve makes possible.
- the driver dives according to the direction of movement through the opening in the cavity of the adjusting sleeve.
- the driver is surrounded by the pressure spring, so that in the interior of the compression spring of the driver is placed.
- the driver In order to change the spring force adjustment in the installed state, the driver is within a cap, which is arranged end in the housing of the door closing device, placed over a seal and for securing via a lock washer.
- the protruding from the cap end of the driver is accessible with a corresponding tool to initiate a rotational movement in the driver.
- Verkontern which is not controllable by an operator on the outside of the housing adjusting screw and may not be solved again.
- the operation of the spring adjustment is only possible via the adjusting screw, which end is arranged on the longitudinally formed housing of the door operating device.
- a door closer with an adjustable closing force is known.
- This has at least one arranged in the closer housing, with one end supported on an adjustable plate compression spring and operable from outside the housing means for adjusting the plate.
- the plate is arranged on a rotatably mounted drivable threaded spindle, wherein the arranged on a threaded spindle spring plate is driven by a worm gear.
- the worm gear takes a considerable amount of space, since a tangentially arranged to the worm drive screw can not be integrated in a small space. Further points Also, this solution of a spring adjustment on a fixed stop, which can lead to Verkontern. In addition, the spring plate must be guided axially in order to avoid co-rotation of the spring plate with the threaded spindle.
- spring adjustments are provided, which are adjusted by an operating element, which is operable end by the longitudinally formed housing of the device by means of a tool.
- an electro-hydraulic unit which preferably takes place on the end side of the housing, a simultaneous arrangement of the operating elements of the spring adjustment is not possible.
- the controls of the spring adjustment must be led out laterally on the housing, which is usually possible only over very space-consuming worm gears.
- the door operating device can be further provided with an electro-hydraulic drive unit, which can be acted upon by a pressure oil pressure chambers to adjust arranged in the housing of the device axially movable piston such that the drive unit for Operation of the revolving door is operable.
- electro-hydraulic drives are used in particular for performing the opening movement of the revolving door, wherein at the same time the compression spring of the spring force accumulator is hydraulically tensioned to perform a subsequent closing movement solely by the energy stored in the spring energy store.
- the pistons, which are axially movable in the housings of the devices are pressurized alternately, the oil being conducted via oil passages, which are preferably introduced in the housing itself.
- a pressure equalization unit is needed for a closed system because, as the temperature of the door operator increases due to the expansion of the oil, the oil pressure in the closed fluid system of the apparatus may increase sharply. Depending on the temperature, oil pressures can occur, which can even damage the housing.
- pressure equalization units have a volume accumulator which offers volumetric compliance, so that the volume accumulator can shrink when the oil expands, in order to avoid the mentioned pressure peaks.
- an automatic door closer with a can be coupled with a door closer shaft is known, which is rotatable from a closed position in both directions and within the housing with a Hubkurvenin form-fitting between rollers a longitudinally movable carriage, to which a memory forming a spring arrangement and the piston of a Attack hydraulic damping device and the interior of the door closer housing is divided into two separated by the piston pressure medium spaces through separate channels, each with a closable throttle valve to flow out of the pressure medium from the shrinking when closing the door pressure chamber and a piston disposed in the opening movement the door leaf also opening check valve are interconnected, the separate channels by one of the Piston displaceable spool are alternately lockable and releasable, and in each channel a pressure medium spaces, if necessary, connecting safety valve is connected, wherein the stroke position of the spool is adjustable with respect to the piston.
- the piston rod has a cavity serving as a storage cylinder, in which a pressure compensation piston is arranged, which is in the direction of the cavity of the piston under load of a compression spring.
- a pressure compensation piston is arranged, which is in the direction of the cavity of the piston under load of a compression spring.
- the invention includes the technical teaching that the pressure compensation unit forms a support sleeve, which comprises at least one cylinder and a closure element, which is designed to receive the spring adjustment, and wherein the threaded spindle axially and rotationally fixed is arranged on the support sleeve, and the spring energy accumulator and the pressure compensation unit are designed as a single preassembled unit.
- This solution has the advantage that a spring adjustment is provided with an integrated pressure compensation unit, which occupies a small space, and which makes possible due to the arranged on the support sleeve, fixed threaded spindle and this rotating Federverstellmutter or Federverstellhülse an adjustment of the spring preload.
- the support sleeve takes the function of receiving the spring adjustment in the housing true, and also serves as a pressure compensation unit, since the support sleeve is formed with a corresponding volume memory.
- This advantageous development of the invention offers a high integration density, since components of the spring adjustment at the same time form the components of a pressure compensation unit.
- the support sleeve comprises a cylinder in which a piston is received axially movable, wherein the support sleeve further comprises a closure element to form a pressure compensation chamber.
- the pressure compensation chamber serves as a volume storage, wherein the chamber is formed from the interior of the cylinder, which is bounded on the one hand by the closure element and on the other hand is closed by the axially movable piston. If the oil now expands in the closed system of the door operating device, then the piston moves axially into the cylinder, so that the volume decreases. When the oil contracts again, the piston moves axially out of the cylinder again, increasing the volume of the pressure compensation chamber.
- the pressure compensation chamber is formed pressure-tight due to an all-round seal, so that upon movement of the piston into the cylinder through the resulting compression an increase in the internal pressure of the pressure compensation chamber he follows. This is usually filled with air, so that the air is compressed. In addition, there is a compression spring between the closure element and the piston, which is also compressed, and the piston can increase the volume in the cylinder again with a decrease in the pressure of the oil in the device, since the compression spring pushes the piston out of the cylinder again.
- the piston is sealed by means of at least one sealing element dynamically pressure-tight against the inner wall of the cylinder, wherein the sealing elements are preferably formed from two lip seals.
- the closure element is disc-shaped and comprises an external thread, by means of which it can be screwed into the cylinder end of the support sleeve.
- recesses are formed to screw this end by means of a screwing into the cylinder of the support sleeve.
- the cylinder of the support sleeve on the end side facing away from the closure element comprises an inner collar in order to create a stop for the piston.
- the spring adjustment comprises a housing-fixed support sleeve, wherein the support sleeve is arranged both in the longitudinal direction of the device and in the rotational direction stationary to the housing, which for example has an external thread which is screwed into an internal thread in the housing.
- a threaded spindle is arranged, which is fixed both in the longitudinal direction and in the direction of rotation.
- a Federverstellmutter screwed with an internal thread, wherein the adjusting nut is adjustable in the axial direction due to a rotation on the thread of the threaded spindle.
- the Federverstellmutter has a spring plate on which the compression spring rests end.
- the bias of the compression spring can be increased by the Federverstellmutter is rotated in the direction of the compression spring on the threaded spindle, wherein the spring tension can be reduced by the Federverstellmutter is adjusted in the direction of the support sleeve on the threaded spindle.
- the rotational movement which is necessary for the axial adjustment of the spring adjustment, is introduced via a spring adjustment in the Federverstellmutter.
- the spring adjusting sleeve is arranged to be axially movable relative to the spring adjusting nut, wherein the rotational movement can be transmitted via a positive connection.
- the Federverstellhülse remain in an axially stationary position, the Federverstellmutter performs the axial movement.
- This arrangement allows the initiation of a rotational movement in a stationary, but rotating Federverstellhülse, wherein furthermore an axially fixed and rotationally fixed threaded spindle can also be arranged stationary.
- the positive connection between the Federverstellmutter and the Federverstellhülse comprises a uniform in the axial direction polygonal contour, which is formed on the inside in the Federverstellhülse and on the outside of the Federverstellmutter, wherein the inside and the au- ⁇ en masse polygon contour into each other is arranged joined to allow relative to each other rotationally fixed an axial movement.
- a polygon contour for example, a hexagon can be provided, wherein also a square, an octagon or any other polygon can be provided.
- a spline which can also transmit a torque, and at the same time between the nested components such as the spring adjusting nut and the spring adjustment sleeve allows axial movement.
- Alternative embodiments of the axially movable rotary joint can be seen in the application of sliding blocks or keyways, which may be designed in the sense of a shaft-hub connection.
- the spring adjustment sleeve can be made possible by being axially fixed on the support sleeve and / or on the threaded spindle and the threaded spindle extending axially through the spring adjustment sleeve.
- the threaded spindle is screwed into the end of the support sleeve, and has a collar which between the end face of the support sleeve and the collar itself provides the formation of a cylindrical portion which is formed as a sliding bearing.
- the spring adjustment sleeve has a cylindrical inner portion which is placed on the cylinder portion of the threaded spindle.
- the spring adjustment sleeve is axially fixed, and rotatably supported due to the sliding bearing arrangement.
- the Federverstellhülse is arranged coaxially with a portion of the threaded spindle, wherein the Federverstellmutter can dip into the Federverstellhülse.
- a first gear is rotatably connected to the Federverstellhülse, via which the rotational movement is introduced into the Federverstellhülse.
- the first gear is engaged with a second gear, wherein the rotational planes of the gears occupy an angle of about 90 ° to each other.
- the first gear may be pressed onto the portion of the sliding bearing between the Federverstellhülse and the threaded spindle on the Federverstellhülse or also comprise a polygon, in order to arrange this against rotation of the Federverstellhülse.
- a second gear is arranged offset 90 ° to the first gear, wherein the angle describes the orthogonal to each other of the rotational planes of the gears.
- the rotational movement can be initiated from a direction perpendicular to the longitudinal axis of the door operating device and thus perpendicular to the longitudinal axis of the threaded spindle or the spring adjustment.
- Possible embodiments of the toothing may be a bevel gear, wherein also a crown gear can be provided. In this case, only the transmission of a rotational movement over an angle of 90 ° is required, so that any further toothing option in the context of the present invention is applicable.
- the second gear is rotatably supported by a gear receptacle in the housing, which is positioned so that it is exactly in engagement with the first gear.
- the positioning can be realized for example via a diameter stage, to which the support sleeve abuts, wherein the first gear rests flat against the end face of the support sleeve.
- the gear receptacle for receiving the second gear in the housing is pressure-tight relative to the housing, wherein the seal is realized via O-rings.
- the gear receptacle can be screwed from the outside of the housing of the device, wherein the positioning can be provided to ensure an exact toothing via a stop collar, which is formed in the gear receptacle.
- the gear receptacle in this case has a tool holder in order to initiate the rotational movement in the toothing and thus in the adjusting nut by means of a tool from the outside of the housing.
- the tool holder may comprise a hexagon socket, so that with an Allen key, the bias of the compression spring can be adjusted.
- the tool holder in the gear holder can flush with the outside of the housing of the door operator, so that no components protrude out of the device to ensure installation, for example, in a door leaf.
- the tool holder for example, upwards, so that an operator by means of a tool, the bias of the compression spring and thus the restoring torque which exerts the door operating device on the door leaf, can adjust by means of a tool from above. If the door operating device is installed, for example, in the frame of a door, then the tool holder can be arranged in the direction of the door leaf, so that the operator performs the adjustment upside down.
- the second gear wheel is set in rotation.
- the rotational movement is transmitted through an angle of 90 ° to the longitudinal axis of the door operating device, so that the first gear receives the rotational movement. Due to the rotationally fixed arrangement of the first gear on the Federverstellhülse this is also rotated.
- the Federverstellhülse rotated on the fixed threaded spindle, wherein the Federverstellmutter is arranged coaxially in the Federverstellhülse.
- the threaded spindle comprises a spring adjustment stop, against which the spring adjusting nut abuts on the threaded spindle in the direction of the compression spring during a screwing movement and limits the screwing movement.
- the spring adjusting nut has an annular end surface which is attached to a formation which extends beyond the spring plate in the direction of the compression spring. Now, if the Federverstellmutter adjusted in the direction of the compression spring, abuts the annular end face of the Federverstellmutter to the spring adjustment stop when reaching the maximum adjustment.
- the spring adjustment stop comprises a stop disc, which is accommodated on the threaded spindle.
- the stop disk has an axial clearance, wherein the axial play comprises about 0.1 mm to 1 mm, preferably about 0.3 mm to 0.8 mm and particularly preferably about 0.4 mm to 0.5 mm.
- the stop disc is placed on the threaded spindle and secured by a locknut. The said axial clearance thus arises between a collar on the threaded spindle, on which rests the axial disc and the lock nut.
- the axial clearance is used so that the stop disc is rotatable, so that when abutting the Federverstellmutter to the stop plate no Verkontern can occur.
- the effective friction diameter between the stopper plate and the locknut is smaller than between the stopper plate and the annular end face of the Federverstellmutter, so that even with a very tight twisting against the Federverstellanschlag Anytime a release of the attack without much effort is possible.
- the stop in the direction of the spring compression occur relatively high forces, the operator receives no information about where the spring adjusting nut is located. Therefore, it can not come to a failure of the system by a verkont réelleslibs bracing the Federverstellmutter with the spring adjustment stop, because to adjust in Losdusraum no force peak must be overcome, since the stop plate can rotate.
- locknut has a cylinder portion which allows centering of a pressure spring arranged in the second compression spring.
- the second compression spring is arranged coaxially with the first compression spring and serves to increase the maximum possible spring force on the drive unit.
- the second compression spring has an inner diameter which so fits over the cylinder portion, so that the spring is centered by the lock nut.
- a hexagon is formed at the end, wherein between the spring stopper and the threaded portion of the threaded spindle also a hexagon is formed.
- a door operating device 1 which is particularly suitable for a revolving door and can be installed for example in a door leaf or in a door frame.
- the door operating device 1 comprises a drive unit 10, which can be coupled to a door according to the present exemplary embodiment.
- the door operating device 1 consists of a housing 11 in which a spring energy accumulator 12 is arranged.
- the spring energy accumulator 12 allows the storage of energy in the form of a spring compression, which is stored by the compression of a compression spring 13 when the door is opened. Now, if the door is closed again, the spring energy storage 12 acts the drive unit 10 which is connected to the revolving door so that it performs a closing movement.
- the spring force accumulator 12 includes a spring adjustment 15, by means of which the biasing force in the compression spring 13 is adjustable.
- the spring adjustment 15 is constructed at least from a housing-fixed support sleeve 16, on which a fixed threaded spindle 17 is arranged.
- a Federverstellmutter 18 is screwed, wherein the Federverstellmutter 18 can be adjusted by a Federverstellhülse 19.
- the Federverstellmutter 18 is rotatably connected to the Federverstellhülse 19 via a positive connection, so that they can indeed move axially to each other, but not rotate against each other.
- the electrohydraulic drive 14 comprises a special electric motor and a hydraulic unit, which is selectively driven via a transmission by the motor. According to the embodiment of the door operating device 1, this has by means of the electro-hydraulic drive 14 the possibility to perform the opening movement of the revolving door automatically, during the opening movement, the revolving door is set in motion and the compression spring 13 due to an axially moving to the compression spring 13 adjacent piston 20th In addition, it is stretched.
- the opening movement of the revolving door is initiated via the pressurized pistons 20, 21, wherein the drive unit 10 comprises a cam-roller unit for converting the axial movement of the piston 20 and 21 into a rotational movement of a shaft 22.
- the said components are arranged inside the housing 11, so that the door operating device 1 can be installed in a plurality of revolving doors within the door leaves due to the narrow formation with a width of for example 40 mm.
- the pistons 20 and 21 are acted upon via respective adjacent pressure chambers with a hydraulic fluid, wherein the fluid pressure via the electro-hydraulic drive 14 is available is provided.
- the fluid connections may be in the form of channels which are integrated in the housing 11.
- Fig. 2 and Fig. 3 show the view of the unit of the spring adjustment 15 and the pressure compensation unit 32, which is shown in Fig. 2 cut in an assembled view and shown in Fig. 3 as an exploded view in the disassembled state.
- the non-rotating, d. H. fixed components of the spring adjustment 15 include the support sleeve 16, the threaded spindle 17, and an end arranged in the direction of the compression spring stop plate 29, which is arranged by means of a lock nut 30 on the threaded spindle 17.
- the rotating components include the first gear 23, which is rotationally connected to the Federverstellhülse 19. This has a hexagon socket, which is axially joined to the hexagon on the Federverstellmutter 18.
- the Federverstellmutter 18 includes an integrally formed spring plate 31, on which the compression spring 13 rests end side.
- the support sleeve 16 is designed as a pressure compensation unit 32, which comprises a cylinder 33 in which a piston 34 is axially guided.
- the pressure compensation unit 32 further comprises a closure element 36 which has a threaded bore into which the threaded spindle 17 can be screwed on the outside.
- a compression spring 37 is arranged, which moves the piston 34 in the unpressurized state of the fluidic system in a direction in which the pressure compensation chamber 35 is increased in volume.
- the piston 34 comprises sealing elements 38, which are designed according to the present embodiment as lip seals and are arranged twice radially in the lateral surface of the piston 34.
Landscapes
- Closing And Opening Devices For Wings, And Checks For Wings (AREA)
- Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft Türbetätigungsvorrichtung, insbesondere für eine Drehtür, mit einer Antriebseinheit, welche mit einer Tür koppelbar ist und in einem Gehäuse angeordnet ist, weiterhin umfassend einen Federkraftspeicher, in welchem zumindest die zur Ausführung der Schließbewegung der Tür erforderliche Energie speicherbar ist und welcher zumindest eine unter einer Federvorspannung angeordnete Druckfeder aufweist, wobei die mittels einer mit einer Gewindespindel ausgeführte Federverstellung einstellbar ist, und wobei weiterhin ein Fluidsystem vorgesehen ist, welches eine Druckausgleichseinheit umfasst.
- Derartige Türbetätigungsvorrichtungen, welche auch als Türantriebe oder Türschließer bezeichnet werden, sind hinreichend bekannt. Zu unterscheiden sind insbesondere Türbetätigungsvorrichtungen, welche eine elektrohydraulische Einheit umfassen, um auch ein Öffnen der Tür über die Türbetätigungsvorrichtung zu ermöglichen, wohingegen Vorrichtungen ohne einen elektrohydraulischen Antrieb lediglich die Kinematik der Türschließbewegung steuern. Jedenfalls sind in den Türbetätigungsvorrichtungen Fluidsysteme vorgesehen, welche meist ein Hydrauliköl umfassen, das in der Vorrichtung angeordnete Kolben beaufschlagt, die in mechanischer Weise mit der Antriebseinheit verbunden sind und die Öffnungs- und/oder Schließbewegung und -kinematik der Drehtür beeinflussen.
- Beim Öffnen der Drehtür über einen elektrohydraulischen Antrieb wird von diesem ein Öldruck erzeugt, welcher über Ölleitungen, die häufig im Gehäuse selbst integriert sind, in zumindest eine Druckkammer gelangt. Auf einen an die Druckkammer angrenzenden Kolben wirkt somit eine Kraft, welche den Kolben und damit die Antriebseinheit in Bewegung versetzt, um die Tür zu öffnen. Bei der Schließbewegung wird der Kolben durch die Türbewegung wieder zurückbewegt, und das Drucköl strömt wieder aus der Druckkammer heraus und gelangt zurück in die elektrohydraulische Einheit bzw. in sich öffnende Volumina, welche beispielsweise rückseitig am Kolben vorhanden sind.
- In den Türbetätigungsvorrichtungen sind überdies Federkraftspeicher vorhanden, welche die für die Schließbewegung der Tür erforderliche Energie in Form mechanischer Arbeit speichern. Die Speicherung der mechanischen Arbeit erfolgt mittels zumindest einer Druckfeder, welche bei der Öffnungsbewegung der Tür gespannt wird, so dass die Schließbewegung der Tür über eine Entspannung der Druckfeder erfolgt. Die Rückführung des Drucköls aus den Druckkammern wird ebenso mittels der im Federkraftspeicher gespeicherten Energie bewirkt. Die Vorrichtungen können entweder im Türrahmen eingesetzt oder sogar im Türblatt selbst integriert werden. Beim Einsatz der Vorrichtungen in Brandschutztüren müssen Mindestschließmomente der Türen erreicht werden, wobei diese abhängig von der Breite und vom Gewicht der Türen sind. Dabei sind Vorgaben einzuhalten, welche beispielsweise die Verfügbarkeit einer mechanisch gespeicherten Energie in den Türbetätigungsvorrichtungen betreffen, so dass eine Brandschutztür auch bei einem Stromausfall und damit einem Ausfall einer möglichen Steuerung der Türbetätigungsvorrichtung ein selbsttätiges Schließen der Tür ausführt.
- Die
EP 0 756 663 B1 offenbart einen Türschließer mit einer Federkraftverstellung, welche eine Einstellhülse umfasst und so ausgebildet ist, dass in ihrem inneren Bereich ein Hohlraum vorhanden ist, wobei diese weiterhin einen Kragen aufweist, an dem sich die Druckfeder über eine Stützscheibe abstützen kann. Im Bereich des Kragens ist ein Durchbruch ausgebildet, der eine entsprechend einem Mitnehmer gestaltete geometrische Form zur formschlüssigen Verbindung zwischen dem Mitnehmer und der Einstellhülse möglich macht. Dabei taucht der Mitnehmer entsprechend der Bewegungsrichtung durch den Durchbruch in den Hohlraum der Einstellhülse ein. Gleichzeitig wird aber der Mitnehmer von der Druckfeder umgeben, so dass in dem Innenraum der Druckfeder der Mitnehmer platziert ist. Um die Federkraftverstellung auch im eingebauten Zustand verändern zu können, ist der Mitnehmer innerhalb einer Verschlusskappe, welche endseitig im Gehäuse der Türschließvorrichtung angeordnet ist, über eine Dichtung und zur Sicherung über eine Sicherungsscheibe platziert. Das aus der Verschlusskappe herausragende Ende des Mitnehmers ist mit einem entsprechenden Werkzeug zugänglich, um eine Drehbewegung in den Mitnehmer einzuleiten. Bei einer Verdrehung der Federverstellung bis an den Anschlag einer Sicherungsscheibe, welche an einer Verstellschraube angeordnet ist, kann es zu einem Verkontern kommen, welches von einer Bedienung über die außenseitig am Gehäuse angeordnete Verstellschraube nicht kontrollierbar ist und möglicherweise nicht wieder gelöst werden kann. Die Bedienung der Federverstellung ist lediglich über die Verstellschraube möglich, welche endseitig am längs ausgebildeten Gehäuse der Türbetätigungsvorrichtung angeordnet ist. Bei der Einrichtung einer elektrohydraulischen Betätigungseinrichtung ist eine endseitige Bedienung der Federverstellung nicht möglich, da an dieser Endseite am Gehäuse die elektrohydraulische Einheit angeordnet wird. - Aus der
DE 32 24 300 C2 ist ein Türschließer mit einer einstellbaren Schließkraft bekannt. Dieser weist wenigstens eine im Schließergehäuse angeordnete, mit einem Ende an einem verstellbaren Teller abgestützte Druckfeder und eine von außerhalb des Gehäuses betätigbare Einrichtung zur Tellerverstellung auf. Der Teller ist dabei auf einer drehbar gelagerten antreibbaren Gewindespindel angeordnet, wobei der auf einer Gewindespindel angeordnete Federteller über ein Schneckengetriebe angetrieben ist. Das Schneckengetriebe nimmt dabei einen erheblichen Platz in Anspruch, da eine tangential zum Schneckenrad angeordnete Antriebsschnecke nicht auf einem kleinen Bauraum integrierbar ist. Weiterhin weist auch diese Lösung einer Federverstellung einen festen Anschlag auf, bei dem es zu einem Verkontern kommen kann. Zudem muss der Federteller axial geführt werden, um ein Mitrotieren des Federtellers mit der Gewindespindel zu vermeiden. - Bei dem bekannten Stand der Technik tritt daher das Problem auf, dass die Ausführungen zur Federverstellung einen erheblichen Bauraum in Anspruch nehmen, so dass eine schmalbauende Ausführung einer Türbetätigungsvorrichtung nicht möglich ist, um diese vorzugsweise in ein Türblatt zu integrieren oder allgemein an einem Ort einzubauen, an dem nur ein stark begrenzter Bauraum zur Verfügung steht. Weiterhin ergibt sich das Problem, dass bei der Verstellung der Feder über ein axial bewegtes und zusätzlich rotierendes Verstellelement ein Anschlag angefahren wird, bei dem es zu einem Verkontern des Verstellelements mit dem Anschlag kommen kann. Weiterhin können im Gehäuse Anschlagkanten vorgesehen sein, welche als Durchmesserstufen im Gehäuse ausgebildet sind. Diese erfordern einen erheblichen fertigungstechnischen Aufwand, wobei ein Anschlag in Kompressionsrichtung der Druckfeder unumgänglich ist, um eine Überlast der Druckfeder zu vermeiden. Häufig sind Federverstellungen vorgesehen, welche durch ein Bedienelement verstellt werden, welches endseitig am längs ausgebildeten Gehäuse der Vorrichtung mittels eines Werkzeugs bedienbar ist. Bei der Anordnung einer elektrohydraulischen Einheit, welche vorzugsweise an der Endseite des Gehäuses erfolgt, ist eine gleichzeitige Anordnung der Bedienelemente der Federverstellung nicht möglich. Dafür müssen die Bedienelemente der Federverstellung seitlich am Gehäuse herausgeführt werden, was zumeist nur über sehr bauraumintensive Schneckentriebe möglich ist.
- Die Türbetätigungsvorrichtung kann weiterhin mit einer elektrohydraulischen Antriebseinheit versehen werden, wobei durch ein Drucköl Druckräume beaufschlagbar sind, um im Gehäuse der Vorrichtung angeordnete axialbewegliche Kolben derart zu verstellen, dass die Antriebseinheit zur Betätigung der Drehtür betreibbar ist. Diese elektrohydraulischen Antriebe dienen insbesondere zur Ausführung der Öffnungsbewegung der Drehtür, wobei zugleich die Druckfeder des Federkraftspeichers hydraulisch gespannt wird, um eine anschließende Schließbewegung allein durch die in dem Federkraftspeicher gespeicherte Energie auszuführen. Häufig werden die in den Gehäusen der Vorrichtungen axial beweglichen Kolben wechselseitig mit Druck beaufschlagt, wobei das Öl über Ölkanäle, welche vorzugsweise im Gehäuse selbst eingebracht sind, geleitet wird. Jedenfalls wird für ein geschlossenes System eine Druckausgleichseinheit benötigt, da bei einem Temperaturanstieg der Türbetätigungsvorrichtung aufgrund der Ausdehnung des Öls der Öldruck im geschlossenen Fluidsystem der Vorrichtung stark ansteigen kann. In Abhängigkeit von der auftretenden Temperatur können Öldrücke entstehen, welche sogar eine Beschädigung des Gehäuses hervorrufen können. Druckausgleichseinheiten weisen dabei einen Volumenspeicher auf, welcher eine Volumennachgiebigkeit bietet, so dass sich der Volumenspeicher bei einem Ausdehnen des Öls verkleinern kann, um die genannten Drucküberhöhungen zu vermeiden.
- Aus der
DE 34 11 189 C2 ist ein selbsttätiger Türschließer mit einer mit einem Türflügel kuppelbaren Schließerwelle bekannt, die von einer Schließstellung aus in beiden Drehrichtungen drehbar ist und innerhalb des Gehäuses mit einer Hubkurvenscheibe formschlüssig zwischen Rollen einen längs beweglichen Schlitten umfasst, an dem eine einen Arbeitsspeicher bildende Federanordnung und der Kolben einer hydraulischen Dämpfungsvorrichtung angreifen und der Innenraum des Türschließergehäuses in zwei durch den Kolben getrennte Druckmittelräume unterteilt ist, die durch separate Kanäle mit je einem verschließbaren Drosselventil zum Abströmen des Druckmittels aus dem sich beim Schließen der Tür verkleinernden Druckraum und durch ein im Kolben angeordnetes, bei der Öffnungsbewegung des Türflügels ebenfalls öffnendes Rückschlagventil miteinander verbunden sind, wobei die separaten Kanäle durch einen vom Kolben verschiebbaren Steuerschieber wechselweise sperrbar und freigebbar sind, und in jeden Kanal ein die Druckmittelräume bedarfsweise verbindendes Sicherheitsventil geschaltet ist, wobei die Hublage des Steuerschiebers in Bezug auf den Kolben einstellbar ist. Dabei weist die Kolbenstange eine als Speicherzylinder dienende Aushöhlung auf, in der ein Druckausgleichskolben angeordnet ist, der in Richtung auf die Aushöhlung des Kolbens unter Belastung einer Druckfeder steht. Durch diese Druckausgleichseinrichtung ist es möglich, einerseits Druckmittel zu speichern und andererseits dieses Druckmittel in dem die Druckfeder aufweisenden Druckmittelraum in bestimmten Grenzen zu halten. Diese Ausführung eines Druckmittelspeichers setzt jedoch einen speziell geformten und endseitig geöffneten Kolben bzw. eine entsprechende Kolbenstange voraus, sodass diese Ausführung eines Druckspeichers nicht für andere Ausführungen der Türbetätigungseinrichtung einsetzbar ist. Dabei werden externe Druckausgleichseinheiten benötigt, welche als Einzelkomponenten einen erhöhten Montageaufwand und entsprechenden Platzaufwand erfordern. - Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Türbetätigungsvorrichtung mit einer Federverstellung sowie mit einer Druckausgleichseinheit zu schaffen, welche einen kleinen Bauraum einnimmt und eine einfache Konstruktion aufweist.
- Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Türbetätigungsvorrichtung gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
- Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Druckausgleichseinheit eine Abstützhülse bildet, welche zumindest einen Zylinder und ein Verschlusselement umfasst, welches zur Aufnahme der Federverstellung ausgebildet ist, und wobei die Gewindespindel axial- und verdrehfest an der Abstützhülse angeordnet ist, und der Federkraftspeicher und die Druckausgleichseinheit als eine einzeln vormontierbare Einheit ausgeführt sind.
- Diese Lösung bietet den Vorteil, dass eine Federverstellung mit einer integrierten Druckausgleichseinheit geschaffen wird, welche einen geringen Bauraum einnimmt, und die aufgrund der an der Abstützhülse angeordneten, feststehenden Gewindespindel und der um diese rotierende Federverstellmutter bzw. der Federverstellhülse eine Verstellung der Federvorspannung möglich macht. Damit nimmt die Abstützhülse die Funktion der Aufnahme der Federverstellung im Gehäuse wahr, und dient zugleich als Druckausgleichseinheit, da die Abstützhülse mit einem entsprechenden Volumenspeicher ausgebildet ist. Diese vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung bietet eine hohe Integrationsdichte, da Komponenten der Federverstellung zugleich die Komponenten einer Druckausgleichseinheit bilden.
- Vorteilhafterweise umfasst die Abstützhülse einen Zylinder, in welchem ein Kolben axial beweglich aufgenommen ist, wobei die Abstützhülse weiterhin ein Verschlusselement aufweist, um eine Druckausgleichskammer zu bilden. Die Druckausgleichskammer dient dabei als Volumenspeicher, wobei die Kammer aus dem Innenraum des Zylinders gebildet ist, welche einerseits durch das Verschlusselement begrenzt ist und andererseits durch den axial beweglichen Kolben abgeschlossen ist. Dehnt sich nun das Öl im geschlossenen System der Türbetätigungsvorrichtung aus, so bewegt sich der Kolben axial in den Zylinder hinein, so dass sich das Volumen verkleinert. Zieht sich das ÖI wieder zusammen, bewegt sich der Kolben axial wieder aus dem Zylinder heraus, und vergrößert das Volumen der Druckausgleichskammer. Die Druckausgleichskammer ist aufgrund einer allseitigen Abdichtung druckdicht ausgebildet, so dass bei einer Bewegung des Kolbens in den Zylinder hinein durch die entstehende Kompression eine Erhöhung des Innendrucks der Druckausgleichskammer erfolgt. Diese ist meist mit Luft gefüllt, so dass die Luft komprimiert wird. Zudem befindet sich eine Druckfeder zwischen dem Verschlusselement und dem Kolben, welche ebenfalls komprimiert wird, und der Kolben bei einem Absinken des Druckes des Öls in der Vorrichtung das Volumen im Zylinder wieder erhöhen kann, da die Druckfeder den Kolben wieder aus dem Zylinder herausschiebt. Der Kolben ist mittels zumindest eines Dichtelements dynamisch druckdicht gegen die Innenwand des Zylinders abgedichtet, wobei die Dichtelemente vorzugsweise aus zwei Lippendichtungen gebildet sind.
- Vorteilhafterweise ist das Verschlusselement scheibenförmig ausgebildet und umfasst ein Außengewinde, mittels dessen es endseitig in den Zylinder der Abstützhülse einschraubbar ist. Außenseitig im Verschlusselement sind Vertiefungen ausgebildet, um dieses mittels eines Schraubwerkzeugs endseitig in den Zylinder der Abstützhülse einzuschrauben. Vorteilhafterweise umfasst der Zylinder der Abstützhülse an der dem Verschlusselement abgewandten Endseite einen Innenbund, um einen Anschlag für den Kolben zu schaffen. Insgesamt wird somit eine Federverstellung mit einer Druckausgleichseinheit geschaffen, welche einen geringen Bauraum einnimmt, und die aufgrund der an der Abstützhülse angeordneten, feststehenden Gewindespindel und der um diese rotierende Federverstellmutter bzw. der Federverstellhülse eine Verstellung der Federvorspannung möglich macht. Diese ist mittels einer Verstellmechanik in Längsrichtung seitlich am Gehäuse bedienbar. Die Federverstellung umfasst eine gehäusefeste Abstützhülse, wobei die Abstützhülse sowohl in Längsrichtung der Vorrichtung als auch in Rotationsrichtung ortsfest zum Gehäuse angeordnet ist, wobei diese beispielsweise ein Außengewinde aufweist, welches in ein Innengewinde im Gehäuse eingeschraubt ist.
- An der druckfederseitigen Endfläche der zylinderförmigen Abstützhülse ist eine Gewindespindel angeordnet, welche sowohl in Längsrichtung als auch in Drehrichtung feststeht. Auf der feststehenden Gewindespindel ist eine Federverstellmutter mit einem Innengewinde aufgeschraubt, wobei die Verstellmutter aufgrund einer Drehung auf dem Gewinde der Gewindespindel in axialer Richtung verstellbar ist. Die Federverstellmutter weist einen Federteller auf, auf dem die Druckfeder endseitig aufliegt. Somit kann aufgrund einer Drehbewegung der Federverstellmutter die Vorspannung der Druckfeder erhöht werden, indem die Federverstellmutter in Richtung der Druckfeder auf der Gewindespindel verdreht wird, wobei die Federspannung herabgesetzt werden kann, indem die Federverstellmutter in Richtung der Abstützhülse auf der Gewindespindel verstellt wird. Die Drehbewegung, welche zur axialen Verstellung der Federverstellmutter notwendig ist, wird über eine Federverstellhülse in die Federverstellmutter eingeleitet. Die Federverstellhülse ist relativ zur Federverstellmutter axial beweglich angeordnet, wobei über eine formschlüssige Verbindung die Drehbewegung übertragbar ist. Somit kann die Federverstellhülse in einer axial ortsfesten Position verbleiben, wobei die Federverstellmutter die Axialbewegung ausführt. Diese Anordnung ermöglicht die Einleitung einer Drehbewegung in einer ortsfesten, jedoch rotierenden Federverstellhülse, wobei weiterhin eine axial fixierte sowie rotationsfeste Gewindespindel ebenfalls ortsfest angeordnet werden kann.
- Als eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die formschlüssige Verbindung zwischen der Federverstellmutter und der Federverstellhülse eine in axialer Richtung gleichförmige Polygonkontur umfasst, welche innenseitig in der Federverstellhülse und außenseitig an der Federverstellmutter ausgebildet ist, wobei die innenseitige und die au-βenseitige Polygonkontur ineinander gefügt angeordnet ist, um relativ zueinander rotationsfest eine Axialbewegung zu ermöglichen. Als Polygonkontur kann beispielsweise ein Sechskant vorgesehen sein, wobei ebenso ein Vierkant, ein Achtkant oder ein anderes beliebiges Polygon vorgesehen werden kann. Ebenso ist die Anwendung einer Keilverzahnung möglich, welche ebenfalls ein Drehmoment übertragen kann, und zugleich zwischen den ineinander gefügten Komponenten wie der Federverstellmutter und der Federverstellhülse eine Axialbewegung zulässt. Alternative Ausführungsformen der axial beweglichen Drehverbindung können in der Anwendung von Nutensteinen oder Passfedern gesehen werden, welche im Sinne einer Welle-Nabe-Verbindung ausgeführt sein kann.
- Eine vorteilhafte Anordnung der Federverstellhülse kann dadurch ermöglicht werden, dass diese an der Abstützhülse und/oder an der Gewindespindel axial fixiert drehbar angeordnet ist und sich die Gewindespindel durch die Federverstellhülse axial erstreckt. Die Gewindespindel ist endseitig in die Abstützhülse eingeschraubt, und weist einen Kragen auf, welcher zwischen der Endfläche der Abstützhülse und dem Kragen selbst die Ausbildung eines zylinderförmigen Abschnittes bietet, welcher als Gleitlager ausgebildet ist. Die Federverstellhülse weist einen zylinderförmigen Innenabschnitt auf, welcher auf dem Zylinderabschnitt der Gewindespindel aufgesetzt ist. Wird die Gewindespindel nun endseitig in die Abstützhülse eingeschraubt, so ist die Federverstellhülse axial fixiert, und aufgrund der Gleitlageranordnung drehbar gelagert. Somit ist die Federverstellhülse koaxial mit einem Abschnitt der Gewindespindel angeordnet, wobei die Federverstellmutter in die Federverstellhülse eintauchen kann. Mittels dieser Anordnung ist vorteilhafterweise eine maximale Ausnutzung des Bauraums möglich, wobei sich die Gewindespindel zumindest abschnittsweise und in Abhängigkeit von der eingestellten Position in die Druckfeder hineinstreckt.
- Als eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass mit der Federverstellhülse ein erstes Zahnrad rotationsfest verbunden ist, über welches die Drehbewegung in die Federverstellhülse einleitbar ist. Das erste Zahnrad steht dabei mit einem zweiten Zahnrad im Eingriff, wobei die Rotationsebenen der Zahnräder einen Winkel von etwa 90° zueinander einnehmen. Das erste Zahnrad kann dabei auf dem Abschnitt des Gleitlagers zwischen der Federverstellhülse und der Gewindespindel auf der Federverstellhülse aufgepresst sein oder ebenfalls ein Polygon umfassen, um dieses verdrehfest gegenüber der Federverstellhülse anzuordnen. Ein zweites Zahnrad ist 90° versetzt zum ersten Zahnrad angeordnet, wobei der Winkel die senkrecht aufeinander stehenden Orthogonalen der Rotationsebenen der Zahnräder beschreibt. Somit kann die Drehbewegung aus einer Richtung senkrecht zur Längsachse der Türbetätigungsvorrichtung und damit senkrecht zur Längsachse der Gewindespindel bzw. der Federverstellung eingeleitet werden. Mögliche Ausführungsformen der Verzahnung können eine Kegelradverzahnung sein, wobei ebenfalls eine Kronenradverzahnung vorgesehen sein kann. Dabei ist lediglich die Übertragung einer Drehbewegung über einen Winkel von 90° erforderlich, so dass auch jede weitere Verzahnungsmöglichkeit im Sinne der vorliegenden Erfindung anwendbar ist.
- Das zweite Zahnrad ist mittels einer Zahnradaufnahme im Gehäuse drehbar gelagert, welches so positioniert ist, dass dieses exakt mit dem ersten Zahnrad in Eingriff steht. Die Positionierung kann beispielsweise über eine Durchmesserstufe realisiert werden, an die die Abstützhülse anstößt, wobei das erste Zahnrad plan an der Endfläche der Abstützhülse anliegt. Die Zahnradaufnahme zur Aufnahme des zweiten Zahnrades im Gehäuse ist gegenüber dem Gehäuse druckdicht ausgeführt, wobei die Abdichtung über O-Ringe realisiert wird. Die Zahnradaufnahme kann von der Außenseite des Gehäuses der Vorrichtung eingeschraubt werden, wobei die Positionierung zur Sicherstellung einer exakten Verzahnung über einen Anschlagbund vorgesehen werden kann, welcher in der Zahnradaufnahme ausgebildet ist.
- Die Zahnradaufnahme weist dabei eine Werkzeugaufnahme auf, um mittels eines Werkzeugs von der Außenseite des Gehäuses die Drehbewegung in die Verzahnung und damit in die Verstellmutter einzuleiten. Die Werkzeugaufnahme kann dabei einen Innensechskant umfassen, so dass mit einem Inbusschlüssel die Vorspannung der Druckfeder verstellt werden kann. Die Werkzeugaufnahme in der Zahnradaufnahme kann dabei bündig mit der Außenseite des Gehäuses der Türbetätigungsvorrichtung abschließen, so dass keine Komponenten aus der Vorrichtung hervorstehen, um einen Einbau beispielsweise in ein Türblatt sicherzustellen. Beim Einbau der Türbetätigungsvorrichtung in ein Türblatt weist die Werkzeugaufnahme beispielsweise nach oben, so dass ein Bediener mittels eines Werkzeugs die Vorspannung der Druckfeder und damit das Rückstellmoment, welches die Türbetätigungsvorrichtung auf das Türblatt ausübt, mittels eines Werkzeugs von oben verstellen kann. Wird die Türbetätigungsvorrichtung beispielsweise in den Rahmen einer Tür eingebaut, so kann die Werkzeugaufnahme in Richtung des Türblattes angeordnet sein, so dass der Bediener die Verstellung kopfüber vornimmt.
- Leitet der Bediener nun mit einem Werkzeug eine Drehbewegung in die Werkzeugaufnahme und damit in die Zahnradaufnahme ein, so wird das zweite Zahnrad in Drehung versetzt. Durch den Eingriff mit dem ersten Zahnrad wird die Drehbewegung über einen Winkel von 90° auf die Längsachse der Türbetätigungsvorrichtung übertragen, so dass das erste Zahnrad die Drehbewegung aufnimmt. Aufgrund der verdrehfesten Anordnung des ersten Zahnrads auf der Federverstellhülse wird diese ebenfalls in Drehung versetzt. Damit rotiert die Federverstellhülse auf der feststehenden Gewindespindel, wobei die Federverstellmutter in der Federverstellhülse koaxial angeordnet ist. Aufgrund der formschlüssigen Verbindung über ein Polygon zwischen der Federverstellhülse und der Federverstellmutter wird nunmehr die Drehbewegung auf die Federverstellmutter übertragen, welche aufgrund des Gewindelaufs auf der Gewindespindel eine Axialbewegung ausführt. Läuft die Federverstellmutter nun entlang der Gewindespindel in Richtung der Druckfeder, so wird die Federvorspannung erhöht, und das Rückstellmoment, welches die Türbetätigungsvorrichtung auf das Türblatt ausübt, steigt. Weist die Drehbewegung eine Drehrichtung auf, so dass sich die Federverstellmutter in Richtung der Abstützhülse bewegt, so sinkt die Federvorspannung, was ein niedrigeres Rückstellmoment verursacht, welches die Türbetätigungsvorrichtung auf das Türblatt ausübt. Somit ist es möglich, mittels einer einfachen Verstellung das Rückstellmoment in Abhängigkeit der Türgröße, insbesondere der Türbreite und des Türgewichtes anzupassen, so dass die entsprechenden gesetzlichen Vorgaben (EN3... EN6) eingehalten werden können. Dies gilt insbesondere beim Einsatz für Brandschutztüren, bei denen Mindestrückstellmomente vorgegeben sind.
- Vorteilhafterweise umfasst die Gewindespindel einen Federverstellanschlag, an den die Federverstellmutter bei einer Schraubbewegung auf der Gewindespindel in Richtung der Druckfeder anstößt und die Schraubbewegung begrenzt. Die Federverstellmutter besitzt eine ringförmige Endfläche, welche an einer Ausformung angebracht ist, die sich über dem Federteller hinaus in Richtung der Druckfeder erstreckt. Wird nun die Federverstellmutter in Richtung der Druckfeder verstellt, so stößt bei Erreichen des maximalen Verstellweges die ringförmige Endfläche der Federverstellmutter an den Federverstellanschlag an. Aus konstruktiven Gründen ist es von besonderem Vorteil, dass der Federverstellanschlag eine Anschlagscheibe umfasst, welche auf der Gewindespindel aufgenommen ist. Die Anschlagscheibe weist dabei ein Axialspiel auf, wobei das Axialspiel etwa 0,1 mm bis 1 mm, vorzugsweise etwa 0,3 mm bis 0,8 mm und besonders bevorzugt etwa 0,4 mm bis 0,5 mm umfasst. Die Anschlagscheibe wird dabei auf die Gewindespindel aufgesetzt und mittels einer Gegenmutter gesichert. Das genannte Axialspiel stellt sich somit zwischen einem Bund auf der Gewindespindel, auf dem die Axialscheibe aufliegt und der Gegenmutter ein.
- Jedenfalls dient das Axialspiel dazu, dass die Anschlagscheibe drehbar ist, so dass bei einem Anstoßen der Federverstellmutter an die Anschlagscheibe kein Verkontern auftreten kann. Der wirksame Reibdurchmesser zwischen der Anschlagscheibe und der Gegenmutter ist kleiner als zwischen der Anschlagscheibe und der ringförmigen Endfläche der Federverstellmutter, so dass auch bei einem sehr festen Verdrehen gegen den Federverstellanschlag jederzeit ein Lösen des Anschlags ohne großen Kraftaufwand möglich ist. Insbesondere beim Anschlag in Richtung der Federkompression treten vergleichsweise hohe Kräfte auf, wobei der Bediener keine Information darüber erhält, an welcher Position sich die Federverstellmutter befindet. Daher kann es durch ein verkonterungsfreies Verspannen der Federverstellmutter mit dem Federverstellanschlag nicht zu einem Versagen des Systems kommen, denn zur Verstellung in Losdrehrichtung muss keine Kraftspitze überwunden werden, da die Anschlagscheibe mitdrehen kann.
- Eine vorteilhafte Ausführungsform der Gegenmutter sieht vor, dass diese einen Zylinderabschnitt aufweist, welcher eine Zentrierung einer in der Druckfeder angeordneten zweiten Druckfeder ermöglicht. Die zweite Druckfeder ist koaxial mit der ersten Druckfeder angeordnet und dient der Erhöhung der maximal möglichen Federkraft auf die Antriebseinheit. Die zweite Druckfeder weist einen Innendurchmesser auf, welcher derart über den Zylinderabschnitt passt, so dass die Feder durch die Gegenmutter zentrierbar ist. An der Gegenmutter ist endseitig ein Sechskant ausgebildet, wobei zwischen dem Federanschlag und dem Gewindeabschnitt der Gewindespindel ebenfalls ein Sechskant ausgebildet ist. Beim Fügen der Gewindespindel in die Endfläche der Abstützhülse sowie beim Fügen der Gegenmutter auf ein endseitig in Richtung der Druckfeder ausgebildetes Gewinde auf der Gewindespindel können entsprechende Werkzeuge angewendet werden, um über die Sechskantausbildungen die Gegenmutter mit der Gewindespindel zu verkontern bzw. die Gewindespindel in die Abstützhülse fest einzuschrauben. Die zweite Druckfeder stützt sich dabei axial rückseitig auf der Anschlagscheibe ab, so dass diese sowohl die Funktion eines Federtellers erfüllt, als auch als Anschlag der Federverstellmutter auf der Gewindespindel dient.
- Diese Anordnung ermöglicht damit eine durchrutschfreie und verkonterungsfreie Federverstellung ohne Anschläge oder Verdrehsicherungen im Gehäuse für die Federverstellmutter. Die drehfeste Spindel übernimmt statt des Gehäuses die Gegenmomente von der Gewindereibung und dem Lösen aus den Endanschlägen auf.
- Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben oder werden nachfolgend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.
- Diese zeigen in
- Fig. 1:
- Eine quergeschnittene Seitenansicht einer Türbetätigungs-vorrichtung mit einer Federverstellung sowie einer Druckausgleichseinheit;
- Fig. 2:
- eine Darstellung der Einheit aus der Federverstellung und der Druckausgleichseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung; und
- Fig. 3:
- eine perspektivische Ansicht der Einheit aus Fig. 2 in einem nicht montierten Zustand.
- In Fig. 1 ist eine Türbetätigungsvorrichtung 1 dargestellt, welche insbesondere für eine Drehtür geeignet ist und beispielsweise in einem Türblatt oder in einen Türrahmen eingebaut werden kann. Die Türbetätigungseinrichtung 1 umfasst eine Antriebseinheit 10, welche gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einer Tür koppelbar ist. Die Türbetätigungsvorrichtung 1 besteht aus einem Gehäuse 11, in dem ein Federkraftspeicher 12 angeordnet ist. Der Federkraftspeicher 12 ermöglicht die Speicherung einer Energie in Form einer Federkompression, welche beim Öffnen der Tür durch die Kompression einer Druckfeder 13 gespeichert wird. Wird nun die Tür wieder geschlossen, so wirkt der Federkraftspeicher 12 auf die Antriebseinheit 10, welche derart mit der Drehtür verbunden ist, dass diese eine Schließbewegung ausführt. Der Federkraftspeicher 12 umfasst eine Federverstellung 15, mittels der die Vorspannkraft in der Druckfeder 13 einstellbar ist. Die Federverstellung 15 ist zumindest aus einer gehäusefesten Abstützhülse 16 aufgebaut, an der eine feststehende Gewindespindel 17 angeordnet ist. Auf der Gewindespindel 17 ist eine Federverstellmutter 18 aufgeschraubt, wobei die Federverstellmutter 18 über eine Federverstellhülse 19 verstellt werden kann. Die Federverstellmutter 18 ist mit der Federverstellhülse 19 drehfest über eine formschlüssige Verbindung verbunden, sodass diese sich zwar axial zueinander verschieben können, sich jedoch nicht gegeneinander verdrehen.
- Der elektrohydraulische Antrieb 14 umfasst einen elektrischen Spezialmotor sowie eine Hydraulikeinheit, welche wahlweise über ein Getriebe durch den Motor angetrieben wird. Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Türbetätigungsvorrichtung 1 besitzt diese mittels des elektrohydraulischen Antriebs 14 die Möglichkeit, auch die Öffnungsbewegung der Drehtür selbsttätig auszuführen, wobei während der Öffnungsbewegung die Drehtür in Bewegung gesetzt wird sowie die Druckfeder 13 aufgrund eines sich axial bewegenden an die Druckfeder 13 angrenzenden Kolbens 20 zusätzlich gespannt wird. Über die druckbeaufschlagten Kolben 20, 21 wird dabei die Öffnungsbewegung der Drehtür eingeleitet, wobei die Antriebseinheit 10 eine Nocken-Rollen-Einheit zur Umsetzung der Axialbewegung des Kolbens 20 und 21 in eine Rotationsbewegung einer Welle 22 umfasst. Die genannten Komponenten sind innerhalb des Gehäuses 11 angeordnet, so dass die Türbetätigungsvorrichtung 1 aufgrund der schmalen Ausbildung mit einer Breite von beispielsweise 40 mm in eine Vielzahl von Drehtüren innerhalb der Türblätter eingebaut werden kann. Somit besteht die Möglichkeit, die Türbetätigungsvorrichtung von außen unsichtbar in die Tür zu integrieren. Die Kolben 20 und 21 werden über jeweils angrenzende Druckkammern mit einem hydraulischen Fluid beaufschlagt, wobei der Fluiddruck über den elektrohydraulischen Antrieb 14 zur Verfügung gestellt wird. Die Fluidverbindungen können in Form von Kanälen ausgebildet sein, welche im Gehäuse 11 integriert sind.
- Fig. 2 und Fig. 3 zeigen die Ansicht der Einheit aus der Federverstellung 15 und der Druckausgleichseinheit 32, wobei diese in Fig. 2 in einer montierten Ansicht geschnitten dargestellt ist und in Fig. 3 als Explosionszeichnung im demontierten Zustand gezeigt ist. Die sich nicht drehenden, d. h. feststehenden Komponenten der Federverstellung 15 umfassen die Abstützhülse 16, die Gewindespindel 17, sowie eine endseitig in Richtung der Druckfeder angeordnete Anschlagscheibe 29, welche mittels einer Gegenmutter 30 an der Gewindespindel 17 angeordnet ist.
- Die sich drehenden Komponenten der Federverstellung 15 umfassen hingegen das zweite Zahnrad 24, welches in einer Zahnradaufnahme 25 aufgenommen ist, wobei die Zahnradaufnahme 25 die sich in dieser drehende Werkzeugaufnahme 27 aufnimmt, um das zweite Zahnrad 24 mittels eines Werkzeugs anzutreiben. Weiterhin umfassen die sich drehenden Komponenten das erste Zahnrad 23, welches verdrehfest mit der Federverstellhülse 19 verbunden ist. Diese weist einen Innensechskant auf, welcher mit dem Sechskant auf der Federverstellmutter 18 axial gefügt ist. Die Federverstellmutter 18 umfasst einen angeformten Federteller 31, auf welcher die Druckfeder 13 endseitig aufliegt.
- Die Abstützhülse 16 ist als Druckausgleichseinheit 32 ausgebildet, welche einen Zylinder 33 umfasst, in dem ein Kolben 34 axial geführt ist. Um eine Druckausgleichskammer 35 zu bilden, weist die Druckausgleichseinheit 32 weiterhin ein Verschlusselement 36 auf, welches eine Gewindebohrung aufweist, in die die Gewindespindel 17 außenseitig einschraubbar ist. Zwischen dem Kolben 34 und dem Verschlusselement 36 ist eine Druckfeder 37 angeordnet, welche im drucklosen Zustand des fluidischen Systems den Kolben 34 in eine Richtung bewegt, in der die Druckausgleichskammer 35 im Volumen vergrößert wird. Der Kolben 34 umfasst Dichtelemente 38, wobei diese gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als Lippendichtungen ausgeführt sind und zweifach radial in der Mantelfläche des Kolbens 34 angeordnet sind. Bei einer Erhöhung des Druckes des hydraulischen Fluids auf der Außenseite der Druckausgleichskammer 35 wird der Kolben 34 in Richtung der Druckausgleichskammer 35 bewegt, so dass sich der Druck in der mit Luft gefüllten Druckausgleichskammer 35 erhöht, und sich das Volumen zugleich vermindert. Die Ausfahrbewegung des Kolbens 34 aus der Druckausgleichskammer 35 wird durch einen Innenbund 40 begrenzt, welcher endseitig am Zylinder 33 vorhanden ist. Dieser Innenbund 40 besitzt zugleich eine Schlüsselweite, um ein entsprechendes Werkzeug einzusetzen, wenn das Verschlusselement 36 mit dem Zylinder 33 verschraubt wird. Um das scheibenförmige Verschlusselement 36 einzuschrauben, weist dieses zwei Vertiefungen 39 auf, in die ein Spezialwerkzeug eingesetzt werden kann, um so das erforderliche Drehmoment zum festen Einschrauben in den Zylinder 33 aufzubringen.
- Damit ist sichergestellt, dass sich der Druck im geschlossenen System des hydraulischen Fluids bei einer Temperaturerhöhung nicht übermäßig erhöht, da die Druckausgleichskammer 35 die Funktion eines Hydrospeichers erfüllt. Damit ist mit der Federverstellung 15 sowohl die Einstellung der Vorspannung der Druckfeder 13 möglich, als auch die Integration einer Druckausgleichseinheit 32 möglich. Somit sind zwei wesentliche Einheiten einer Türbetätigungsvorrichtung als bauliche Einheit derart ineinander integriert, dass diese als vormontierte Einheit bei der Montage der Vorrichtung vormontiert werden kann.
-
- 1
- Türbetätigungsvorrichtung
- 10
- Antriebseinheit
- 11
- Gehäuse
- 12
- Federkraftspeicher
- 13
- Druckfeder
- 14
- elektrohydraulischer Antrieb
- 15
- Federverstellung
- 16
- Abstützhülse
- 17
- Gewindespindel
- 18
- Federverstellmutter
- 19
- Federverstellhülse
- 20
- Kolben
- 21
- Kolben
- 22
- Welle
- 23
- erstes Zahnrad
- 24
- zweites Zahnrad
- 25
- Zahnradaufnahme
- 26
- Werkzeug
- 27
- Werkzeugaufnahme
- 28
- zweite Druckfeder
- 29
- Anschlagscheibe
- 30
- Gegenmutter
- 31
- Federteller
- 32
- Druckausgleichseinheit
- 33
- Zylinder
- 34
- Kolben
- 35
- Druckausgleichskammer
- 36
- Verschlusselement
- 37
- Druckfeder
- 38
- Dichtelement
- 39
- Vertiefung
- 40
- Innenbund
Claims (23)
- Türbetätigungsvorrichtung (1), insbesondere für eine Drehtür, mit einer Antriebseinheit (10), welche mit einer Tür koppelbar ist und in einem Gehäuse (11) angeordnet ist, weiterhin umfassend einen Federkraftspeicher (12), in welchem zumindest die zur Ausführung der Schließbewegung der Tür erforderliche Energie speicherbar ist und welcher zumindest eine unter einer Federvorspannung angeordnete Druckfeder (13) aufweist, wobei die mittels einer mit einer Gewindespindel (17) ausgeführte Federverstellung (15) einstellbar ist, und wobei weiterhin ein Fluidsystem vorgesehen ist, welches eine Druckausgleichseinheit (32) umfasst,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckausgleichseinheit (32) eine Abstützhülse (16) bildet, welche zumindest einen Zylinder (33) und ein Verschlusselement (36) umfasst, welches zur Aufnahme der Federverstellung (15) ausgebildet ist, wobei die Gewindespindel (17) axial- und verdrehfest an der Abstützhülse (16) angeordnet ist, und der Federkraftspeicher (12) und die Druckausgleichseinheit (32) als eine einzeln vormontierbare Einheit ausgeführt sind. - Türbetätigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (33) endseitig mit dem Verschlusselement (36) verschlossen ist.
- Türbetätigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (17) außenseitig in das Verschlusselement (36) eingeschraubt ist.
- Türbetätigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützhülse (16) einen Kolben (34) umfasst, welcher in dem Zylinder (33) axial verschiebbar angeordnet ist.
- Türbetätigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Zylinder (33) zwischen dem Verschlusselement (36) und dem Kolben (34) eine Druckausgleichskammer (35) ausgebildet ist.
- Türbetätigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kolben (34) und dem Verschlusselement (36) eine Druckfeder (37) angeordnet ist.
- Türbetätigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (34) zumindest ein Dichtelement (38) umfasst, um die Druckausgleichskammer (35) dynamisch druckdicht gegen die Innenwand des Zylinders (33) abzudichten.
- Türbetätigungsvorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (36) scheibenförmig ausgebildet ist und ein Außengewinde umfasst, mittels dessen es endseitig in den Zylinder (33) der Abstützhülse (16) einschraubbar ist.
- Türbetätigungsvorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass außenseitig im Verschlusselement (36) Vertiefungen (39) ausgebildet sind, um dieses mittels eines Schraubwerkzeuges endseitig in den Zylinder (33) der Abstützhülse (16) einzuschrauben.
- Türbetätigungsvorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (33) der Abstützhülse (16) an der dem Verschlusselement (36) abgewandten Endseite einen Innenbund (40) umfasst, um einen Anschlag für den Kolben (34) zu schaffen.
- Türbetätigungsvorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federverstellung (15) eine Federverstellmutter (18) umfasst, welche auf der Gewindespindel (17) aufschraubbar ist.
- Türbetätigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Federverstellmutter (18) einen Federteller (31) umfasst, auf dem die Druckfeder (13) endseitig aufliegt.
- Türbetätigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehbewegung der Federverstellmutter (18) auf der Gewindespindel (17) über eine Federverstellhülse (19) in die Federverstellmutter (18) einleitbar ist, wobei die Federverstellmutter (18) axialbeweglich zur Federverstellhülse (19) angeordnet ist und die Drehbewegung über eine formschlüssige Verbindung übertragbar ist.
- Türbetätigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssige Verbindung zwischen der Federverstellmutter (18) und der Federverstellhülse (19) eine in axialer Richtung gleichförmige Polygonkontur umfasst, welche innenseitig in der Federverstellhülse (19) und außenseitig an der Federverstellmutter (18) ausgebildet ist, wobei die innenseitige und die außenseitige Polygonkontur ineinander gefügt angeordnet sind, um relativ zueinander rotationsfest eine Axialbewegung zu ermöglichen.
- Türbetätigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Federverstellhülse (19) an der Abstützhülse (16) und/oder an der Gewindespindel (17) axial fixiert drehbar angeordnet ist und sich die Gewindespindel (17) durch die Federverstellhülse (19) axial erstreckt.
- Türbetätigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Federverstellhülse (19) ein erstes Zahnrad (23) rotationsfest verbunden ist, über welches die Drehbewegung in die Federverstellhülse (19) einleitbar ist und das erste Zahnrad (23) mit einem zweiten Zahnrad (24) in Eingriff steht, wobei insbesondere die Rotationsebenen der Zahnräder (23, 24) einen Winkel von etwa 90° zueinander einnehmen.
- Türbetätigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zahnrad (24) mittels einer Zahnradaufnahme (25) im Gehäuse (11) drehbar gelagert ist.
- Türbetätigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnradaufnahme (25) eine Werkzeugaufnahme (27) aufweist, um mittels eines Werkzeugs von der Außenseite des Gehäuses (11) die Drehbewegung in die Verzahnung und damit in die Federverstellmutter (18) einzuleiten.
- Türbetätigungsvorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (17) einen Federverstellanschlag umfasst, an den die Federverstellmutter (18) bei einer Schraubbewegung auf der Gewindespindel (17) in Richtung der Druckfeder (13) anstößt und die Schraubbewegung begrenzt und dass der Federverstellanschlag eine Anschlagscheibe (29) umfasst, welche auf der Gewindespindel (17) aufgenommen ist.
- Türbetätigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gegenmutter (30) endseitig auf der Gewindespindel (17) aufschraubbar ist, um die Anschlagscheibe (29) axial zu sichern.
- Türbetätigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagscheibe (29) ein Axialspiel aufweist, wobei das Axialspiel etwa 0,1 mm bis 1 mm, vorzugsweise etwa 0,3 mm bis 0,8 mm und besonders bevorzugt etwa 0,4 mm bis 0,5 mm umfasst.
- Türbetätigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenmutter (30) einen Zylinderabschnitt aufweist, welcher eine Zentrierung einer in der Druckfeder (13) koaxial angeordneten zweiten Druckfeder (28) ermöglicht.
- Türbetätigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Druckfeder (28) axial auf der Anschlagscheibe (29) abgestützt ist.
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