WO2000042283A1 - Türschliesser - Google Patents

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WO2000042283A1
WO2000042283A1 PCT/EP2000/000078 EP0000078W WO0042283A1 WO 2000042283 A1 WO2000042283 A1 WO 2000042283A1 EP 0000078 W EP0000078 W EP 0000078W WO 0042283 A1 WO0042283 A1 WO 0042283A1
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door closer
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rotation
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English (en)
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Lothar Ginzel
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Dorma Gmbh + Co. Kg
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F3/00—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices
    • E05F3/04—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices with liquid piston brakes
    • E05F3/10—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices with liquid piston brakes with a spring, other than a torsion spring, and a piston, the axes of which are the same or lie in the same direction
    • E05F3/102—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices with liquid piston brakes with a spring, other than a torsion spring, and a piston, the axes of which are the same or lie in the same direction with rack-and-pinion transmission between driving shaft and piston within the closer housing
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F3/00—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices
    • E05F3/22—Additional arrangements for closers, e.g. for holding the wing in opened or other position
    • E05F2003/228—Arrangements where the end of the closer arm is sliding in a track
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F3/00—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/10—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for buildings or parts thereof
    • E05Y2900/13—Type of wing
    • E05Y2900/132—Doors

Definitions

  • the invention relates to a door closer according to the features of claim 1.
  • One toothed cam is connected via the output shaft of the door closer to the end of the arm and the further toothed cam is connected to a pinion of the door closer which engages in a toothed rack and which moves the toothed rack against or with the pretension of a spring of the spring arrangement.
  • the changing rolling curve of the two toothed cam disks is intended to counteract the lever arm of the arm which changes with the opening angle of the door leaf, so that the torque of the door leaf required for opening and closing has a predetermined characteristic of the opening angle, in particular a decreasing opening moment is aimed for .
  • EP 0 856 628 A1 discloses a door closer, the drive axis of which is connected to an eccentrically mounted gear. This toothed wheel meshes with its teeth within a tooth region which extends in a straight line at an angle and which is arranged within a piston which interacts with a spring. When the drive axle is rotated, lever arms with different lengths result. This changes the force and torque curve.
  • the transmission which changes in its transmission ratio over the opening angle of the door, has a first and a second meshing gear, each formed by a circular ring gear, which, while maintaining their center distance which are mounted eccentrically to their center points and of which the first gearwheel is connected to an output shaft and the second gearwheel is connected coaxially to the pivot point to the gearwheel engaging in a toothed rack coupled to the spring arrangement, the axis of rotation of the output shaft running through the pivot point of the first gearwheel, all in such an arrangement that the eccentricity of the gearwheels, which results from the center point of a gearwheel and the new pivot point, is point-symmetrical to its pitch point.
  • the effective lever arm is preferably formed by a slide rail linkage or a toggle linkage linkage.
  • Figure 2 the two gears of the transmission of Fig. 1 with respect to the position of the center of rotation and.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a door closer 10 with gear 12 and spring arrangement 14, which are arranged in a housing 16 of the door closer 10.
  • the spring 14 is coupled to a rack 20 in a known manner via a piston 18 guided in the housing 16.
  • a toothed wheel 22 engages in the toothed rack 20 and is firmly connected to a toothed wheel 24, the axis of rotation 26 of the toothed wheel 22 and the axis of rotation of the toothed wheel 24 being identical.
  • the two gear wheels 24 and 28 are provided with normal toothing and are rotatably mounted eccentrically with respect to their central axis 34 and 36 by a predetermined amount e.
  • the axis of rotation 26 of the gear wheel 24 is thus spaced from its central axis 34 and the axis of rotation 32 of the gear wheel 28 from its central axis 36 by the amount e.
  • a toggle lever or a slide rail linkage can act on the output shaft 30 in a known manner.
  • the door closer 10 can also be designed as a floor door closer, the output shaft 30 then interacting with a bearing of a door, not shown here.
  • the meshing gears 24 and 28 are shown in connection with an XY coordinate system, the X axis connecting the two pivot points 38 and 40 formed by the axes of rotation 26 and 32.
  • the center points 42 formed by the central axes 34 and 36 and 44 each have the assigned pivot point 38 or 40 the distance e which determines the eccentricity.
  • the center points 42 and 44 relate to a circular ring gear of the respective gear wheel 24 or 28 with a circular root circle, head circle, rolling circle and others
  • the eccentricity e formed by the center point 42 and the pivot point 38 or by the center point 44 and the pivot point 40 is point-symmetrical to the rolling point 46 of the two meshing gear wheels 24 and 28 in which the two rolling circles 48 and 50 of the gears 24 and 28 touch
  • the gears 24 and 28 have a corresponding design to each other. This enables the distance from the pivot point 38 to the rolling point 46 to increase or decrease as the distance between the pivot point 40 and the rolling point 46 increases as the gears 24 and 28 rotate Reduced or enlarged The distance between the pivot points 38 and 40 of the two gear wheels 24 and 28 to one another remains constant during the rotation of the gear wheels 24 and 28

Landscapes

  • Closing And Opening Devices For Wings, And Checks For Wings (AREA)
  • Lock And Its Accessories (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)

Abstract

Türschließer (10) mit einer beim Öffnen der Tür zu spannenden Federanordnung (14), die das für das Schließen der Tür notwendige Schließmoment liefert, und mit einem Getriebe (20 bis 28) zwischen Federanordnung (14) und Tür zwecks Beeinflussung des über den Öffnungswinkel der Tür sich ändernden Kraftverlaufs, wobei sich das über den Öffnungswinkel der Tür in seinem Übersetzungsverhältnis ändernde Getriebe (20 bis 28) ein erstes und ein zweites miteinander kämmendes, jeweils durch einen kreisförmigen Zahnkranz gebildetes Zahnrad (24, 28) aufweist, die unter Beibehaltung ihres Achsabstandes exzentrisch zu ihren Mittelpunkten (42, 44) gelagert sind und von denen das erste Zahnrad (28) mit einer Abtriebswelle (30) und das zweite Zahnrad (24) koaxial zu seinem Drehpunkt (38) mit einem in einer mit der Federanordnung (14) gekoppelten Zahnstange (20) eingreifenden Zahnrad (22) verbunden sind, wobei die Drehachse (32) der Abtriebswelle (30) durch den Drehpunkt (40) des ersten Zahnrades (28) verläuft, dies alles in derartiger Anordnung, daß die sich jeweils durch den Mittelpunkt (42, 44) eines Zahnrades (24, 28) und den Drehpunkt (38, 40) ergebende Exzentrizität (e) der Zahnräder (24, 28) punktsymmetrisch zu deren Wälzpunkt (46) ist.

Description

Titel: Türschließer
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Türschließer gemäß den Merkmalen des Anspruches 1.
Aus der FR-PS 1 ,510,056 ist ein Türschließer bekannt, der mit einem Gleitschienengestänge versehen ist. Ein Ende eines Armes des Gleitschienengestänges ist an dem an dem Türblatt angeordneten Türschließer angelenkt und das andere Ende des Armes gleitend in einer Schiene an der Türzarge gelagert. Das türschließerseitige Ende des Ar- mes ist mit einer Abtriebswelle eines Getriebes verbunden, das an eine Federanordnung gekoppelt ist. Das Getriebe besteht aus besonders ausgeformten Zahnkurvenscheiben mit einem Wälzkurvenverlauf, der sich aus verschiedenen abschnittsweise konstanten Radien der Zahnkurvenscheiben ergibt.
Die eine Zahnkurvenscheibe ist über die Abtriebswelle der Türschließers mit dem Ende des Armes und die weitere Zahnkurvenscheibe mit einem in eine Zahnstange eingreifenden Ritzel des Türschließers verbunden, das die Zahnstange gegen oder mit der Vorspannung einer Feder der Federanordnung bewegt.
Mit Öffnen des Türblattes der Tür wird diese Feder gespannt, die das für das Schließen der Tür notwendige Schließmoment liefert. Über die sich ändernde Wälzkurve der beiden Zahnkurvenscheiben soll dem sich mit dem Öffnungswinkel des Türblattes ändernde Hebelarm des Armes entgegengewirkt werden, so daß das zum Öffnen und Schließen erforderli- ehe Drehmoment des Türblattes eine vorbestimmte Charakteristik über den Öffnungswinkel aufweist, insbesondere wird ein abfallendes Öffnungsmoment angestrebt.
In der Praxis hat sich gezeigt, daß die speziell ausgebildeten Zahnkurvenscheiben mit ihrem abschnittsweise unterschiedlichen Wälzkurvenver- lauf aufwendig herzustellen sind und spezielle Verzahnungsgeometrien benötigen.
BESTÄTIGÜNGSKQPIE Auch müssen diese speziellen Verzahnungsgeometrien für alle Zahnkur- venscheibenkombinationen und Zahnkurvenscheibenausbildungen entsprechend den sich abschnittsweise ändernden Radien unterschiedlich ausgebildet werden. Dies ist fertigungstechnisch äußerst aufwendig und teuer.
Die EP 0 856 628 A1 offenbart einen Türschließer, dessen Antriebsachse mit einem exzentrisch gelagerten Zahnrad verbunden ist. Dieses Zahnrad kämmt mit seinen Zähnen innerhalb einer geradlinig unter einem Winkel verlaufenden Zahnbereich, der innerhalb eines Kolbens, der mit einer Fe- der zusammenwirkt, angeordnet ist. Bei der Verdrehung der Antriebsachse ergeben sich somit unterschiedlich lange wirksame Hebelarme. Dadurch ändert sich der Kraft- und Drehmomentenverlauf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Türschließer gemäß der angegebenen Art derart weiterzubilden, daß unter Vermeidung der ge- nannten Nachteile eine einfache platzsparende Konstruktion angegeben wird, die einfach für gewünschte Drehmomentenverläufe über den Öffnungswinkel des Türblattes ausgelegt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung bilden die Merk- male der Unteransprüche.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß der sich über den Öffnungswinkel der Tür ändernde Kraftverlauf - Drehmomentenverlauf - sowohl beim Öffnen als auch beim Schließen über eine Vorrichtung mit einem über den Öffnungswinkel ändernden Übersetzungsverhältnis beein- flußt werden kann, das sich durch exzentrisch angeordnete und einen kreisförmigen Zahnkranz aufweisende Zahnräder ergibt, die sich einfach herstellen lassen.
Nach der Erfindung weist daher das sich über den Öffnungswinkel der Tür in seinem Übersetzungsverhältnis ändernde Getriebe ein erstes und ein zweites miteinander kämmendes, jeweils durch einen kreisförmigen Zahnkranz gebildetes Zahnrad auf, die unter Beibehaltung ihres Achsabstan- des exzentrisch zu ihren Mittelpunkten gelagert sind und von denen das erste Zahnrad mit einer Abtriebswelle und das zweite Zahnrad koaxial zum Drehpunkt mit dem in eine mit der Federanordnung gekoppelten Zahnstange eingreifenden Zahnrad verbunden sind, wobei die Drehachse der Abtriebswelle durch den Drehpunkt des ersten Zahnrades verläuft, dies alles in derartiger Anordnung, daß die sich jeweils durch den Mittelpunkt eines Zahnrades und dem neuen Drehpunkt ergebende Exzentrizität der Zahnräder punktsymmetrisch zu deren Wälzpunkt ist.
Auf einfache Weise können nunmehr die Drehmomentenverläufe durch Wahl der Exzentrizität, der Wälzkreisdurchmesser und des sich daraus ergebenden Abstandes der Drehachsen der beiden Zahnräder festgelegt und ohne weiteres bestimmt werden. Hierdurch ergeben sich vielfältige Übersetzungsverhältnisse und somit Anpassungsmöglichkeiten an gewünschte Drehmomentencharakteristika über den Öffnungswinkel, ohne daß Sonderanfertigungen von Zahnkurvenscheiben notwendig sind. Vielmehr können im Handel erhältliche Zahnräder verwendet werden, wodurch die Fertigungskosten erheblich sinken. Zudem können die Zahnräder insbesondere eine Normalverzahnung aufweisen.
Die Größe der Exzentrizität wird durch das Verhältnis vom Betrag dersel- bigen zum Grundkreisdurchmesser beschrieben. Insbesondere soll dieses Verhältnis einen Wert von 0,137 für Verzahnungen nach DIN 867 nicht überschreiten.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Türschließer als Obentürschließer mit einem zwischen einem Anlenkpunkt des drehbe- weglichen Türblattes der zugeordneten Tür und einem weiteren Anlenkpunkt außerhalb des Türblattes über den Drehbereich sich ändernden wirksamen Hebelarm ausgebildet, der an die Abtriebswelle angreift.
Vorzugsweise wird der wirksame Hebelarm durch ein Gleitschienengestänge oder ein Kniehebelgestänge gebildet.
Alternativ hierzu kann der Türschließer auch als Bodentürschließer ausgebildet sein, bei dem die Abtriebswelle mit dem Lager des Türblattes zusammenwirkt. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung. Es zeigen:
Figur 1 : eine schematische Ansicht (Ausschnitt) des Getriebes des Türschließers
Figur 2: die beiden Zahnräder des Getriebes von Fig. 1 hinsichtlich der Lage von Dreh- und Mittelpunkt.
In Figur 1 ist in einer schematischen Ansicht ein Türschließer 10 mit Getriebe 12 und Federanordnung 14 dargestellt, die in einem Gehäuse 16 des Türschließers 10 angeordnet sind.
Die Feder 14 ist in bekannter Weise über einen im Gehäuse 16 geführten Kolben 18 an eine Zahnstange 20 gekoppelt. In die Zahnstange 20 greift ein Zahnrad 22 ein, das fest mit einem Zahnrad 24 verbunden ist, wobei die Drehachse 26 des Zahnrades 22 und die Drehachse des Zahnrades 24 identisch sind.
Das Zahnrad 24 kämmt mit einem weiteren Zahnrad 28, das mit einer aus dem Gehäuse 16 herausragenden Abtriebswelle 30 verbunden ist. Die Abtriebswelle 30 ist koaxial zur Drehachse 32 des Zahnrades 28 angeordnet.
Die beiden Zahnräder 24 und 28 sind mit einer Normalverzahnung versehen und im Hinblick auf ihre Mittelachse 34 bzw. 36 um einen vorbestimmten Betrag e exzentrisch drehbar gelagert. Die Drehachse 26 des Zahnrades 24 ist somit von ihrer Mittelachse 34 und die Drehachse 32 des Zahnrades 28 von ihrer Mittelachse 36 jeweils um den Betrag e be- abstandet.
An die Abtriebswelle 30 kann in bekannter Weise ein Kniehebel oder ein Gleitschienengestänge angreifen. Der Türschließer 10 kann aber auch als Bodentürschließer ausgebildet sein, wobei die Abtriebswelle 30 dann mit einem hier nicht dargestellten Lager einer Tür zusammenwirkt. ln Fig 2 sind die miteinander kammenden Zahnrader 24 und 28 im Zusammenhang mit einem X-Y-Koordinatensystem dargestellt, wobei die X- Achse die beiden durch die Drehachsen 26 und 32 gebildeten Drehpunkte 38 und 40 miteinander verbindet Die durch die Mittelachsen 34 und 36 gebildeten Mittelpunkte 42 und 44 weisen jeweils dem zugeordneten Drehpunkt 38 bzw 40 den die Exzentrizität bestimmenden Abstand e auf Die Mittelpunkte 42 und 44 beziehen sich auf einen kreisförmigen Zahnkranz des jeweiligen Zahnrades 24 bzw 28 mit kreisförmigen Fußkreis, Kopf kreis, Walzkreis u a
Wie der Figur 2 deutlich zu entnehmen ist, ist die durch den Mittelpunkt 42 und den Drehpunkt 38 bzw durch den Mittelpunkt 44 und dem Drehpunkt 40 gebildete Exzentrizität e punktsymmetrisch zu dem Walzpunkt 46 der beiden miteinander kammenden Zahnrader 24 und 28 indem sich die beiden Walzkreise 48 und 50 der Zahnrader 24 und 28 berühren
Die Zahnrader 24 und 28 weisen eine einander entsprechende Bauform auf Hierdurch wird ermöglicht, daß mit Drehen der Zahnrader 24 und 28 sich der Abstand vom Drehpunkt 38 zum Walzpunkt 46 zunehmend in dem Maße vergrößert bzw verkleinert, wie der Abstand des Drehpunktes 40 zum Walzpunkt 46 sich verkleinert bzw vergrößert Der Abstand der Drehpunkte 38 und 40 der beiden Zahnrader 24 und 28 zueinander bleibt hierbei wahrend des Drehens der Zahnrader 24 und 28 jedoch konstant
Hierdurch wird auf einfache Weise ein sich Andern des Übersetzungsverhältnisses mit Drehen der Zahnrader 24 und 28 und somit der Abtriebswelle 30 erreicht Über den Offnungswinkel eines Turblattes einer Tur kann dadurch auf einfache Weise Einfluß auf den sich beispielsweise durch ein Gleitschienengestange eines Obenturschließers sich ändernden wirksamen Hebelarm und somit auf den über den Offnungswinkel sich ändernden Kraft- und Drehmomentenverlauf Einfluß genommen werden Je nach Exzentrizität und Walzkreisdurchmesser kann das Uberset- zungsverhaltnis auf einfache Weise an vorbestimmte Drehmomentenver- laufscharakteπstika angepaßt werden Bezugszeichen
10 Türschließer
12 Getriebe
14 Federanordnung 16 Gehäuse
18 Kolben
20 Zahnstange
22 Zahnrad
24 Zahnrad 26 Drehachse
28 Zahnrad
30 Abtriebswelle
32 Drehachse
34 Mittelachse 36 Mittelachse
38 Drehpunkt
40 Drehpunkt 2 Mittelpunkt 4 Mittelpunkt 46 Wälzpunkt
48 Wälzkreis
50 Wälzkreis

Claims

Patentansprüche
1 Türschließer (10) mit einer beim Offnen der Tur zu spannenden Federanordnung (14), die das für das Schließen der Tur notwendige Schließmoment liefert, und mit einem Getriebe (20 bis 28) zwischen Federanordnung (14) und Tur zwecks Beeinflussung des über den Offnungswinkel der Tur sich ändernden Kraftverlaufs, wobei sich das über den Offnungswinkel der Tur in seinem Übersetzungsverhältnis ändernde Getriebe (20 bis 28) ein erstes und ein zweites miteinander kämmendes, jeweils durch einen kreisförmigen Zahnkranz gebildetes Zahnrad (24, 28) aufweist, die unter Beibehaltung ihres Achsabstandes exzentrisch zu ihren Mittelpunkten (42, 44) gelagert sind und von denen das erste Zahnrad (28) mit einer Abtriebswelle (30) und das zweite Zahnrad (24) koaxial zu seinem Drehpunkt (38) mit einem in eine mit der Federanordnung (14) gekoppelten Zahnstange (20) eingreifenden
Zahnrad (22) verbunden sind, wobei die Drehachse (32) der Abtriebswelle (30) durch den Drehpunkt (40) des ersten Zahnrades (28) verlauft, dies alles in derartiger Anordnung, daß die sich jeweils durch den Mittelpunkt (42, 44) eines Zahnrades (24, 28) und den Drehpunkt (38, 40) ergebende Exzentrizität (e) der Zahnrader
(24, 28) punktsymmetrisch zu deren Walzpunkt (46) ist
2 Türschließer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zahnrader (24, 28) eine einander entsprechende Bauform aufweisen
3 Türschließer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnrader (24, 28) eine Normalverzahnung aufweisen
4 Türschließer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für Verzahnungen nach DIN 867 das Verhältnis vom Betrag der Exzentrizität zum Grundkreisdurchmesser nicht großer als 0, 137 ist
5. Türschließer nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Ausbildung als Obentürschließer mit einem zwischen einem Anlenkpunkt des drehbeweglichen Türblattes der zugeordneten Tür und einem weiteren Anlenkpunkt au- ßerhalb des Türblattes über den Drehbereich sich ändernden wirksamen Hebelarm, der an die Abtriebswelle (30) angreift.
6. Türschließer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Hebelarm durch ein Gleitschienengestänge gebildet wird.
7. Türschließer nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Hebelarm durch ein Kniehebelgestänge gebildet wird.
8. Türschließer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Ausbildung als Bodentürschließer, bei dem die Abtriebswelle (30) mit dem Lager des Türblattes zusammenwirkt.
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