NL1022928C1 - Device for automatic closure of doors is based on defined occurrences without external energy supply, with necessary electrical energy for closing system and possibly other functions produced by user on opening door and stored in battery - Google Patents

Abstract

The device for the automatic closure of doors is based on defined occurrences without external energy supply, with necessary electrical energy for the closing system and possibly other functions produced by the user on opening the door and stored in a battery. The system is controlled by a fire/smoke sensor, through air conditioning sensors or similar and can be operated centrally by management of the building or by the occupant. A double spring system is used, one of which attends to the normal closure of the door and the other provides the closure force essential under defined circumstances. A total impulse system is involved, in which a door (2) is hung in a frame (1). On the frame an impulse housing (3) is positioned, of which the shaft (4) via a slide arm (5) is connected to a fixed point (6) on the door, which can move linearly in the groove in the slide arm. To the slide arm is hinged a drive bar (7), of which the other end slides in a rail (8).

Description

Inrichting voor het automatisch sluiten van deuren zonder externe elektrische energievoorzieningDevice for automatically closing doors without external electrical energy supply

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het automatisch sluiten van 5 deuren op basis van gedefinieerde gebeurtenissen zonder externe elektrische energievoorziening, met als nevenfunctie dat de, in normale situaties, benodigde openingskracht minder is dan de vereiste sluitingskracht bij brand.The invention relates to a device for automatically closing doors on the basis of defined events without external electrical energy supply, with the secondary function that the opening force required in normal situations is less than the required closing force in the event of fire.

De kosten van bestaande automatische deurdrangers worden voor een belangrijk deel bepaald door de installatiekosten, waarvan de aansluiting op het lichtnet een belangrijk 10 bestanddeel zijn. Deze vinding heeft betrekking op een systeem waarbij de benodigde energie voor elektronica en actuatoren verkregen wordt uit de beweging van de deur door de gebruiker.The costs of existing automatic door closers are largely determined by the installation costs, of which the connection to the mains is an important component. This invention relates to a system in which the energy required for electronics and actuators is obtained from the movement of the door by the user.

De benodigde kracht voor het openen van een deur met deurdranger is in het algemeen gelijk aan de vereiste sluitingskracht bij brand. Dit houdt in dat men altijd ongemak 15 ondervindt op basis van een situatie die zich zelden voordoet. De uitvinding betreft tevens een voorziening om dit probleem op te lossen, gebruik makend van intelligente elektronica en een dubbel veersysteem. Een lichte veer voor normaal gebruik en een zware veer voor sluiting bij brand.The force required to open a door with a door closer is generally the same as the required closing force in the event of a fire. This means that one always experiences discomfort based on a situation that rarely occurs. The invention also relates to a provision for solving this problem, using intelligent electronics and a double spring system. A light spring for normal use and a heavy spring for closure in the event of a fire.

Traditioneel wordt de benodigde sluitenergie van een niet-automatische deurdranger bij 20 opening opgewekt door de gebruiker en opgeslagen in een veer. De niet-automatische deurdrangers geven hun energie direct na opening af, waarna de deur, meestal via een (olie)demper, wordt gesloten. Aan de traditionele deurdranger kan een externe vastzetinrichting zijn toegevoegd, waarbij het handhaven van een geopende toestand gerealiseerd wordt door middel van een elektromagneet, die bediend kan worden door een 25 elektronische alarminstallatie. Hierbij geldt verplicht het principe van ruststroom, hetgeen wil zeggen dat bij het wegvallen van elektrische spanning de elektromagneet buiten werking treedt.Traditionally, the required closing energy of a non-automatic door closer at opening is generated by the user and stored in a spring. The non-automatic door closers release their energy immediately after opening, after which the door is usually closed via an (oil) damper. An external locking device may be added to the traditional door closer, wherein maintaining an opened state is achieved by means of an electromagnet, which can be operated by an electronic alarm system. The principle of quiescent current is mandatory here, which means that in the event of a loss of electrical voltage, the electromagnet goes out of action.

Automatische deurdrangers hebben diverse functies. Een belangrijke functie is het sluiten van een deur in geval van brand. Het doel hierbij is de verspreiding van rook en/of 30 vuur tegen te gaan. Een andere functie kan zijn het beheersen van het klimaat van een gebouw, waarbij voorkomen wordt dat warmte verdwijnt naar ruimten waar geen verwarming nodig is of, waarbij tocht wordt voorkomen. Weer een andere functie is beveiliging, waarbij 1022928 H deuren op afstand gesloten kunnen worden, zodat ongewenste personen geen toegang hebben.Automatic door closers have various functions. An important function is to close a door in the event of a fire. The purpose here is to prevent the spread of smoke and / or fire. Another function can be to control the climate of a building, whereby heat is prevented from disappearing to rooms where no heating is required or, where draft is prevented. Yet another function is security, whereby 1022928 H doors can be closed remotely, so that unwanted people have no access.

Tenslotte kunnen privacy overwegingen aanleiding zijn voor het sluiten van een deur.Finally, privacy considerations can be a reason for closing a door.

Een automatische deurdranger is in het algemeen aangesloten op een (brand)alarminstallatie, bestaande uit een enkele sensor, of een netwerk van sensoren.An automatic door closer is generally connected to a (fire) alarm system, consisting of a single sensor, or a network of sensors.

I 5 Daarnaast kan de installatie aangesloten zijn op een communicatiesysteem dat het mogelijk I maakt op afstand, bijvoorbeeld vanaf de portiersloge, deuren te sluiten.In addition, the installation can be connected to a communication system that makes it possible to close doors remotely, for example from the porter's lodge.

In meer geavanceerde, automatische deurdrangers zijn de diverse systemen I geïntegreerd in de dranger zelf. Ook hierbij wordt de sluitenergie opgeslagen in een veer. Het fixeren van de stand van de deur wordt op diverse manieren gerealiseerd, onder andere door I 10 het sluiten van de oliekringloop van het dempingsysteem. Voor alle bestaande typen automatische deurdrangers is voor het geopend houden van de deur een externe elektrische I energievoorziening noodzakelijk.In more advanced, automatic door closers, the various systems I are integrated into the closer itself. Here too the closing energy is stored in a spring. Fixing the position of the door is achieved in various ways, including by closing the oil circuit of the damping system. For all existing types of automatic door closers, an external electrical energy supply is required to keep the door open.

I Een belangrijk kenmerk van de bestaande deurdrangers is dat veel energie verloren gaat bij het sluiten van de deur. Bij het openen wordt een veer gespannen, waarna de opgebouwde I is energie vervolgens (deels) als warmte verloren gaat via de demper.I An important characteristic of the existing door closers is that a lot of energy is lost when the door is closed. Upon opening, a spring is tensioned, after which the accumulated energy is then (partly) lost when heat is lost through the damper.

I Een ander belangrijk kenmerk van de bestaande deurdrangers is dat de openingskracht I bepaald wordt door de benodigde sluitkracht, hetgeen meestal leidt tot deuren waarvan de I bediening door bepaalde groepen gebruikers als “zwaar” wordt beoordeeld.I Another important characteristic of the existing door closers is that the opening force I is determined by the required closing force, which usually leads to doors whose operation is assessed as 'heavy' by certain groups of users.

I De onderhavige deurdranger onderscheidt zich, ten eerste, van bestaande systemen door I 20 het ontbreken van die noodzaak van een externe elektrische energievoorziening. Dit is mogelijk als gevolg van het feit dat de dempingsenergie via een generator omgezet wordt in elektrische energie, waarbij de generator de functie van de demper heeft overgenomen. De I elektrische energie wordt opgeslagen in een accu en wordt gebruikt voor diverse doeleinden, I te weten het voeden van de brand-/rooksensor, het bedienen van een vastzetinrichting en het I 25 eventueel voeden van een draadloos communicatiesysteem.The present door closer distinguishes itself, first, from existing systems by the absence of that need for an external electrical energy supply. This is possible due to the fact that the damping energy is converted into electrical energy via a generator, the generator taking over the function of the damper. The electrical energy is stored in a battery and is used for various purposes, viz. Supplying the fire / smoke sensor, operating a locking device and optionally feeding a wireless communication system.

I De onderhavige deurdranger onderscheidt zich, ten tweede, door toepassing van twee I veren. Een voor normaal gebruik, die tevens de generator aandrijft en een voor sluiting bij I brand die geblokkeerd is bij normaal gebruik.The present door closer distinguishes itself, secondly, by the application of two springs. One for normal use, which also drives the generator and one for closure in the event of a fire that is blocked in normal use.

I In een bijzondere uitvoering van de onderhavige vinding wordt onderscheid gemaakt I 30 tussen een blokkeringsysteem ten behoeve van het open houden van de deur bij dagelijks I gebruik (eerste veer) en een blokkeringsysteem dat gerelateerd is aan de sluiting ervan bij I gedefinieerde gebeurtenissen (tweede veer).In a special embodiment of the present invention, a distinction is made between a blocking system for keeping the door open during daily use (first spring) and a blocking system which is related to its closing at events defined for I (second spring) feather).

33

De keuze voor twee veren is gemaakt vanuit de overweging dat de benodigde sluitkracht, en dus ook de benodigde openingskracht, bij normaal gebruik minder behoeft te zijn dan in het geval van de gedefinieerde gebeurtenissen. Met betrekking tot de sluitkracht bij gedefinieerde gebeurtenissen wordt door bepaalde brandweerkorpsen een Duitse norm 5 gehanteerd, bij gebrek aan een Nederlandse norm. De (tweede) veer die dienst doet bij het sluiten in verband met gedefinieerde gebeurtenissen wordt alleen dan gespannen bij de eerste opening na een dergelijke gebeurtenis. De openingskracht na de eerste opening wordt slechts bepaald door de benodigde energie voor het opwekken van elektriciteit, benevens de normale sluitingsenergie van de deur, waarbij van aanzienlijk lagere benodigde krachten sprake is dan 10 in het geval van gedefinieerde gebeurtenissen.The choice of two springs is made from the consideration that the required closing force, and therefore also the required opening force, need to be less in normal use than in the case of the defined events. With regard to the closing force at defined events, certain fire brigades apply a German standard 5, in the absence of a Dutch standard. The (second) spring that serves to close in connection with defined events is only tensioned at the first opening after such an event. The opening force after the first opening is only determined by the energy required for generating electricity, in addition to the normal closing energy of the door, whereby there are considerably lower required forces than in the case of defined events.

Op basis van bovenstaande kan het systeem, bijvoorbeeld, gerealiseerd zijn zoals aangegeven in de figuren 1 tot en met 5. In figuur 1 is de opbouw van het totale drangersysteem te zien. In het kozijn 1 is deur 2 opgehangen. Op het kozijn is drangerbehuizing 3 geplaatst, waarvan de as 4 via glijarm 5 verbonden is aan een vast punt 6 15 op de deur. Punt 6 kan lineair bewegen in de sleuf in glijarm 5. Aan glijarm 5 is scharnierend een drijfstang 7 verbonden waarvan het andere einde glijdt in rail 8.On the basis of the above, the system can, for example, be realized as indicated in figures 1 to 5. Figure 1 shows the structure of the total dryer system. Door 2 is suspended in the frame 1. Closer housing 3 is placed on the frame, the shaft 4 of which is connected via sliding arm 5 to a fixed point 6 on the door. Point 6 can move linearly in the slot in sliding arm 5. Sliding arm 5 is connected to a connecting rod 7, the other end of which slides into rail 8.

In figuur 2 is te zien dat de glijarm 5 vast verbonden is met de dranger-as 4 en scharnierend bevestigd aan de drangerbehuizing 3. Door middel van de verdraaiing van de dranger-as ten opzichte van deze constructie kunnen, bijvoorbeeld via een 20 koppelingsmechanisme 9 en twee tandheugels 10 en 11 twee veren 12 en 13 worden gespannen. Veer 12 is een lichte veer ten behoeve van de normale sluitkracht en veer 13 dient voor sluiting bij de gedefinieerde gebeurtenissen. Elk der veren kan worden geblokkeerd door respectievelijk de pal-mechanismen 14 en 15.In figure 2 it can be seen that the sliding arm 5 is fixedly connected to the closer axis 4 and hingedly attached to the closer housing 3. By means of the rotation of the closer axis with respect to this construction, for instance via a coupling mechanism 9 and two racks 10 and 11 two springs 12 and 13 are tensioned. Spring 12 is a light spring for normal closing force and spring 13 serves for closing at the defined events. Each of the springs can be blocked by the pawl mechanisms 14 and 15, respectively.

Uiteraard kunnen de veren in een andere positie ten opzichte van elkaar worden 25 geplaatst, bijvoorbeeld in elkaar genest. Ook kunnen de twee veren eventueel gebruik maken van dezelfde tandheugel.The springs can of course be placed in a different position relative to each other, for example nested in each other. The two springs can also optionally use the same rack and pinion.

De pal-mechanismen 14 en 15 worden bijvoorbeeld aangedreven door een solenoïde of een elektromotor. De aandrijving van pal 14 wordt bediend vanuit de elektronica via een instelbare tijdvertraging dan wel via een schakelaar. De aandrijving van pal 15 wordt bediend 30 vanuit de elektronica op basis van een signalering bij gedefinieerde gebeurtenissen. Veer 12 wordt telkens gespannen bij opening van de deur, terwijl beide veren gespannen worden bij de eerste opening na een gedefinieerde gebeurtenis. Om het koppelingsmechanisme te beschermen geeft veer 13, eventueel, zijn energie af via een oliedemper 16. Deze demper zalThe pawl mechanisms 14 and 15 are driven, for example, by a solenoid or an electric motor. The drive of catch 14 is operated from the electronics via an adjustable time delay or via a switch. The drive of pawl 15 is operated from the electronics on the basis of a signaling at defined events. Spring 12 is tensioned each time the door is opened, while both springs are tensioned at the first opening after a defined event. To protect the coupling mechanism, spring 13 releases its energy via an oil damper 16. This damper will

1 Π O O Q O Q1 Π O O Q O Q

H in dat geval, door de toepassing van een ventiel, alleen bij het ontspannen van veer 13 werkzaam zijn.H in that case, due to the use of a valve, are only effective when the spring 13 is released.

Een koppelingsmechanisme als in figuur 3 brengt, bij toepassing van twee tandheugels, H de krachten van veer 12 en 13 over op één dranger-as 4. De dranger-as is verbonden met I s schijf 17, waarop nok 18 en tandwiel 19 bevestigd zijn. Bij het openen van de deur zal de verdraaiing van de schijf de tandheugel 10 in de richting van de pijl verplaatsen (fig. 3a), waardoor veer 12 gespannen wordt. Bovendien neemt nok 18 nok 19 mee, die vast verbonden I is met tandwiel 20. Hierdoor zal ook tandheugel 11 in de richting van de pijl bewegen (fig.A coupling mechanism as in Figure 3, when two racks are used, H transfers the forces of springs 12 and 13 to one closer shaft 4. The closer shaft is connected to disk 17, to which cam 18 and gear 19 are mounted. . When the door is opened, the rotation of the disc will move the rack 10 in the direction of the arrow (Fig. 3a), whereby spring 12 is tensioned. Moreover, cam 18 carries cam 19, which is fixedly connected to gear 20. As a result, gear rack 11 will also move in the direction of the arrow (fig.

I 3b) en veer 13 spannen. Bij een vooraf ingesteld verdraaiing van de dranger-as 4 zal I 10 vergrendeling 15 de beweging van veer 15 en tandheugel 11 blokkeren (fig. 3c). Bij het I sluiten van de deur zal de dranger-as door veer 12 en tandheugel 10 in tegengestelde richting I draaien, evenals de schijf en de nok (fig. 3d). Bij een volgende opening zal alleen veer 12 I gespannen worden. Bij gedefinieerde gebeurtenissen wordt veer 13 vrijgegeven, waardoor I nok 19 tegen nok 18 aandrukt en zo het moment op as 4 vergroot.I 3b) and spring 13. With a predetermined rotation of the closer axis 4, locking 15 will block the movement of spring 15 and gear rack 11 (Fig. 3c). When the door is closed, the closer shaft will rotate through spring 12 and rack 10 in the opposite direction I, as well as the disc and the cam (Fig. 3d). Only spring 12 I will be tensioned at a subsequent opening. With defined events, spring 13 is released, so that cam 19 presses against cam 18 and thus increases the moment on shaft 4.

I 15 Bij toepassing van één tandheugel is een koppeling gerealiseerd, via de zuiger, tussen I de tweede veer en de overgebleven tandheugel. Bij normaal gebruik is deze ontkoppeld I (figuur 6).When one gear rack is used, a coupling is realized, via the piston, between the second spring and the remaining gear rack. In normal use it is disconnected I (figure 6).

I Drijfstang 7 is scharnierend aan glijarm 5 verbonden (figuur 4). Het andere eind van drijfstang 7 is scharnierend verbonden aan loopwiel 21 dat door rail 8 loopt. Eveneens aan I 20 loopwiel 21 is tandheugel 22 verbonden. Deze tandheugel drijft via tandwiel 23 generator 24 I aan. Het tandwiel 23 is voorzien van een vrijloopkoppeling die het mogelijk maakt alleen de I sluitbeweging, en dus niet de openingsbeweging, te benutten voor het opwekken van I elektrische energie. Dit is zinvol omdat het toerental van de generator daarmee I geoptimaliseerd kan worden. Snelle of langzame opening van de deur heeft daarbij geen 25 invloed op het rendement van de generator. Eventueel kan het systeem voorzien worden van I een vliegwiel 25 op de generator-as 26. De generator is met draden 27 verbonden met I printplaat 28.Connecting rod 7 is hingedly connected to sliding arm 5 (figure 4). The other end of connecting rod 7 is hingedly connected to running wheel 21 which runs through rail 8. Gear rack 22 is also connected to running wheel 21. This rack and pinion drives generator 24 I via gear 23. The gear wheel 23 is provided with a freewheel clutch which makes it possible to use only the closing movement, and therefore not the opening movement, for generating electrical energy. This makes sense because the speed of the generator can thereby be optimized. Fast or slow opening of the door has no influence on the efficiency of the generator. The system can optionally be provided with a flywheel 25 on the generator shaft 26. The generator is connected with wires 27 to I printed circuit board 28.

I Met behulp van regelelektronica op printplaat 28 (figuur 5) worden bij sluiting van de I deur de accu’s 29 opgeladen. De printplaat is tevens verbonden met een brand-/ rooksensor.I With the help of control electronics on circuit board 28 (Figure 5), the batteries 29 are charged when the I door is closed. The circuit board is also connected to a fire / smoke sensor.

I 30 Eventueel is het systeem voorzien van een zend-ontvangstinstallatie, opgenomen in printplaat I 28.The system may optionally be provided with a transceiver installation included in circuit board I 28.

Claims (1)

Een inrichting voor het automatisch sluiten van deuren op basis van gedefinieerde gebeurtenissen zonder externe energievoorziening, met de volgende kenmerken: a. De benodigde elektrische energie voor bediening van het sluitingsysteem en 5 eventuele andere functies wordt opgewekt door de gebruiker bij opening van de deur en opgeslagen in een accu; b. Het systeem kan worden aangestuurd door middel van een brand-/rooksensor, door klimaatsensoren en door een soortgelijke installatie waarbij elke installatie in staat is andere aan te sturen. Ook kan het systeem centraal worden bediend door beheerders van het gebouw, 10 of door de bewoner van de ruimte. c. Toepassing van een dubbel veersysteem, waarbij één veer zorg draagt voor de normale sluiting van de deur en de andere veer de sluitkracht aanvult tot de eventueel vereiste kracht bij gedefinieerde gebeurtenissen (zie 2). d. Het dubbel veersysteem kan eventueel ook gebruikt worden in combinatie met een 15 externe voeding, of een primaire voeding. e. Een eventuele communicatiemogelijkheid met soortgelijke systemen en/of een centrale, al dan niet opgenomen in een netwerk; f. Een eventuele voorziening voor tijdvertraging bij automatische sluiting van de deur; g. Een eventuele voorziening voor het in geopende stand houden van de deur onder 20 normale omstandigheden; 25 1 02292 8 30A device for automatically closing doors on the basis of defined events without external energy supply, having the following characteristics: a. The electrical energy required for operating the closing system and any other functions is generated by the user upon opening the door and stored in a battery; b. The system can be controlled by means of a fire / smoke sensor, by climate sensors and by a similar installation where each installation is able to control others. The system can also be operated centrally by building managers, or by the occupant of the room. c. Application of a double spring system, in which one spring ensures the normal closing of the door and the other spring supplements the closing force to the required force for defined events (see 2). d. The double spring system can optionally also be used in combination with an external power supply, or a primary power supply. e. A possible communication option with similar systems and / or a central, whether or not included in a network; f. A possible provision for time delay with automatic closing of the door; g. A possible provision for keeping the door in the open position under normal circumstances; 25 1 02292 8 30