Türantrieb, insbesondere Drehtürantrieb

Abstract

 Türantrieb (1), insbesondere Drehtürantrieb, mit einer Antriebseinheit (2, 2', 2"), die über eine Ausgangswelle (9) mit der Tür koppelbar und in einem Gehäuse (13) angeordnet ist, mit einem Motor (3), der mit der Antriebseinheit (2, 2', 2") in Antriebsverbindung steht und mit einem im Gehäuse (13) angeordneten Federkraftspeicher (4), der mit dem Motor (3) und der Antriebseinheit (2, 2', 2") gekoppelt ist, wobei eine Hydraulikpumpe (5) vorgesehen ist, die mit dem Motor (3) antriebsverbunden ist und die mit einem der Antriebseinheit (2, 2', 2") zugeordneten ersten Druckraum (6) und einem dem Federkraftspeicher (4) zugeordneten separaten zweiten Druckraum (7) in Hydraulikverbindung steht und dass eine Hydraulik-Dämpfungseinrichtung (24) vorgesehen ist, die zwischen einem Aufnahmeraum (20) für die Antriebseinheit (2, 2', 2") und einem dem zweiten Druckraum (7) benachbarten Zwischenraum (23) des Gehäuses (13) angeordnet ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Türantrieb, insbesondere einen Drehtürantrieb, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

[0002] Ein derartiger Türantrieb ist aus der DE 295 21 068 U1 bekannt. Aus der DE 40 38 720 C2 ist ein Obentürschließer mit Gleitschienengestänge bekannt, der eine Nocken-Antriebseinheit aufweist, die einen optimalen Türmomentenverlauf und Bedienungskomfort ermöglicht. Vom Prinzip her wäre dieser Obentürschließer daher auch als Türantrieb geeignet, jedoch haben im Rahmen der Erfindung durchgeführte Untersuchungen ergeben, dass beim Aufbringen von Öldruck auf die Antriebseinheit sich eine sehr ungünstige Umwandlung des hydraulischen Druckes in die sich ergebende Hub-Rotations- und emeute Hubbewegung ergibt. Denn ca. 75 % der aufzubringenden Leistung sind zum Spannen des Federkraftspeichers eines derartigen Türschließers erforderlich, wohingegen nur ca. 25 % der Leistung zur Beschleunigung der Tür aus dem System abgegeben werden müssen. Da es ferner wünschenswert ist, die schmale Bauweise derartiger Türschließer auch für Türantriebe aufrechtzuerhalten, können die Dimensionen der Bauteile den extrem hohen Belastungen nicht angepasst werden. Somit ist der bekannte Obentürschließer trotz seiner funktionstechnischen Vorteile nicht als Türantrieb geeignet.

[0003] Ein weiterer Drehtürantrieb ist aus der DE 197 56 496 C2 bekannt. Dieser Drehtürantrieb weist eine elektromechanische Antriebseinheit auf, die mit einem Antriebsmotor und einem Getriebe und einer sich daran anschließenden Kraftübertragungseinheit für die angeschlossene Tür versehen ist. Die Kraftübertragungseinheit weist eine Spindel mit einer diese teilweise übergreifenden Spindelmutter auf, die mit einer Zahnstange kraft- und formschlüssig verbunden ist. Obwohl dieser Drehtürantrieb unsichtbar einbaubar ist, ist der Türmomentenverlauf nicht so optimal wie bei den zuvor beschriebenen Türschließern mit Nockentechnologie. Durch die große Baubreite ist somit ein Einbau in Standardprofile nicht möglich.

[0004] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Türschließer der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art zu schaffen, der vollständig in handelsübliche Tür- oder Rahmenprofile unsichtbar einbaubar ist, keine Sonderkonstruktionen der Türanlage notwendig macht und eine Öffnungsdämpfung ermöglicht.

[0005] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruches 1.

[0006] Der erfindungsgemäße Türantrieb macht aufgrund seiner kompakten Bauweise einen unsichtbaren Einbau im Tür- oder Rahmenprofil und damit eine vollständige Integrierung in die Türanlage möglich.

[0007] Insbesondere ist der Einbau in gängige schmale Türprofile möglich.

[0008] Daraus ergibt sich der Vorteil, dass keine das Design der Türanlage beeinträchtigenden Spezialtürprofile und keine Sonderkonstruktionen notwendig sind. Ferner ergibt sich der Vorteil einer wirtschaftlichen Montage bei breiter Verwendbarkeit und überdies ist es möglich, bestehende Türanlagen mit dem ertndungsgemäßen Türantrieb nachzurüsten. Femer ergibt sich der Vorteil, dass beim erfindungsgemäßen Türantrieb eine direkte Krafteinleitung zum Spannen eines Federkraftspeichers möglich ist, der den Schießvorgang einer Tür ohne Zuführung einer Hilfsenergie ermöglicht und somit für Brandschutztüren verwendet werden kann. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit einer Vermeidung unnötiger Belastungen der mechanischen Bauteile und eine Senkung des erforderlichen Arbeitsdruckes, da größere wirksame Kolbenflächen zur Verfügung stehen. Ferner ergibt diese Konstruktion den Vorteil einer Erhöhung des Hubvolumens, was den Arbeitsbereich für gängige Hydraulikpumpen verbessert.

[0009] Dadurch, dass die Hydraulikpumpe des erfindungsgemäßen Türantriebes mit einem dem Federkraftspeicher direkt zugeordneten separaten Druckraum in Hydraulikverbindung steht, ergibt sich eine direkte Druckbeauf schlagung und damit eine direkte Krafteinleitung in den Federkraftspeicher, was ganz oder zumindest teilweise die Vorspannung des Federkraftspeichers bewirkt. Hierdurch lassen sich die eingangs erläuterten Nachteile in vollem Umfange beheben, denn unnötige Verluste werden vermieden.

[0010] Da die aufzubringende Leistung zum Öffnen einer Tür, insbesondere einer Drehtür, mit einem Türantrieb, der für den Schließvorgang und für Brandschutzeignung mit dem Federkraftspeicher versehen ist, in zwei Kraft- bzw. Drehmomentgrößen aufgeteilt wird, ergibt sich der Vorteil, dass beim erfindungsgemäßen Türantrieb durch die Zuordnung separater Druckräume für die Antriebseinheit und den Federkraftspeicher ein geringer Öldruck auf die Antriebseinheit aufgebracht werden kann, da das zum Öffnen und Beschleunigen der Tür erforderliche Drehmoment an der Ausgangswelle der Antriebseinheit geringer ist als dasjenige zur Vorspannung des Federkraftspeichers. Im Rahmen der Erfindung durchgeführte Untersuchungen haben als ungefähre Näherung ergeben, dass in Abhängigkeit von der Türgröße und des Türgewichtes ca. 2/3 bis 3/4 der Antriebsgesamtleistung für die Vorspannung des Federkraftspeichers benötigt werden, wohingegen nur ca. 1/4 bis 1/3 der Gesamtleistung als Antriebsmoment zum Öffnen der Tür erforderlich sind.

[0011] Da beim erfindungsgemäßen Türantrieb eine Aufteilung dieser Gesamtleistung durch das Vorsehen separater Druckräume ermöglicht wird, ergibt sich eine direkte Druckbeaufschlagung des Federkraftspeichers und somit ist es möglich, den größten Teil der Gesamtleistung direkt ohne Umlenkung zur Vorspannung des Federkraftspeichers ausnützen zu können. Dadurch ergibt sich die Vermeidung unnötiger Bauteilbeanspruchungen, Lagerbelastungen sowie Reibungs- bzw. Wirkungsgradverluste. Durch den separaten dem Federkraftspeicher zugeordneten Druckraum wird ferner die wirksame Gesamt-Kolbenfläche zum Spannen des Federkraftspeichers erhöht und damit wird der erforderliche Systemdruck deutlich abgesenkt und das Hubvolumen erhöht. Als Folge davon wird das Regelverhalten beim Schließvorgang der Tür verbessert und die Gesamthydraulik unempfindlicher.

[0012] Ferner kann durch das Verhältnis von höherem Volumenstrom zu geringerem Druck eine klein bauende Hydraulikpumpe verwendet werden, deren Pumpenkennlinie wesentlich flacher ausgeführt sein kann, was die Pumpe technisch einfacher und kostengünstiger werden lässt. Ferner ist es vorzugsweise möglich, Druckregel- oder Druckbegrenzungsventile in den Zuflussleitungen oder verschiedene Hydraulikpumpen für die jeweiligen Druckräume zu verwenden, so dass, falls erforderlich, eine Aufteilung und Abstimmung der Kolberikräfte von Dämpfungs-, Federspann- und/oder Öffnungskolben möglich ist.

[0013] Somit kann erreicht werden, dass das zur Öffnung von Türen an der Ausgangswelle erforderliche Drehmoment mittels eines Dämpfungskolbens und einer Nockenanordnung erzeugt werden kann, wohingegen die Federspannarbeit unabhängig davon im zusätzlichen separaten Druckraum erzeugt wird. Damit ist durch die Schaffung des separaten Druckraumes es möglich, z. B. eine Freilauffunktion oder Feststeilfunktion usw. zu realisieren.

[0014] Durch das Vorsehen des dem Federkraftspeicher zugeordneten Druckraumes und einer vorzugsweise vorgesehenen speziellen Hydrauliksteuerung, wie z. B. durch den Einsatz eines Magnetventiles, lassen sich weitere hydraulische Funktionen, wie Freilauf, hydraulische Feststellung oder hydraulische Schließfolgeregelung, möglich machen.

[0015] Ferner kann durch die Hydraulik-Dämpfungseinrichtung eine hydraulische Öffnungsdämpfung realisiert werden. Prinzipiell können unterschiedlich ausgebildete Antriebseinheiten verwendet werden.

[0016] Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.

[0017] Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen.

[0018] Es zeigen:

Figur 1:

Eine schematisch vereinfachte Prinzipdarstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Türantriebes,

Figur 2:

eine alternative Ausführungsform der Antriebseinheit des Türantriebes und

Figur 3:

eine weitere alternative Ausführungsform der Antriebseinheit des erfindungsgemäßen Türantriebes.

[0019] Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Türantrieb 1, der insbesondere als Drehtürantrieb ausgeführt sein kann. Der Türantrieb 1 weist eine Antriebseinheit 2 auf, die über eine Ausgangswelle 9 mit einer in Figur 1 nicht dargestellten Tür, beispielsweise über einen Hebel und eine Gleitschiene mit Gleitstück, koppelbar ist. Die Antriebseinheit 2 ist in einem Gehäuse 13 angeordnet.

[0020] Ferner weist der Türantrieb 1 einen Motor 3 sowie einen im Gehäuse 13 angeordneten Federkraftspeicher 4 auf, der mit dem Motor 3 und der Antriebseinheit 2 gekoppelt ist.

[0021] Wie die Figur 1 verdeutlicht, ist der Motor 3 mit einer Hydraulikpumpe 5 antriebsverbunden. Bei der dargestellten Ausführungsform sind der Motor 3 und die Hydraulikpumpe 5 z. B. am Gehäuse 13 angeflanscht. Der Motor 3 steht über die Hydraulikpumpe 5 und eine erste Hydraulikleitung 33 mit einem Druckraum 7 in Hydraulikverbindung, der dem Federkraftspeicher 4 zugeordnet ist. Über eine zweite Hydraulikleitung 34 steht der Motor 3 und die Pumpe 5 mit einem Druckraum 6 in Hydraulikverbindung, der der Antriebseinheit 2 zugeordnet ist. Diese Anordnung macht eine Aufteilung der erforderlichen Kräfte, wie z. B. Drehmomentenerzeugung und/ oder Federvorspannung, zum Öffnen der Tür und zum Spannen des Federkraftspeichers 4, der im Beispielsfall eine Druckfeder 12 aufweist, möglich, was zu den eingangs erläuterten Vorteilen führt.

[0022] Bei der in der Figur 1 dargestellten Ausführungsform ist die Antriebseinheit 2 als Nockenantrieb ausgebildet. Dieser Nockenantrieb weist eine Hubkurvenscheibe 8 auf, die auf der Ausgangswelle 9 angeordnet ist. Die Hubkurvenscheibe 8 wirkt mit zwei Kraftübertragungsrollen 10 und 11 zusammen, die zu beiden Seiten der Ausgangswelle 9 angeordnet sind und auf Kurvenbahnen der Kurvenscheibe 8 aufliegen. Vom Prinzip her entspricht dieser Aufbau dem Aufbau des Obentürschließers der DE 40 38 720 C2, deren Inhalt hiermit zum Offenbarungsgehalt vorliegender Anmeldung gemacht wird.

[0023] Die Kraftübertragungsrolle 11 ist an einem Dämpfungskolben 19 angeordnet, der benachbart zum Druckraum 6 im Gehäuse 13 gelagert ist.

[0024] Die Kraftübertragungsrolle 10 ist an/in einem Öffnungskolben 18 angeordnet, der ebenfalls im Gehäuse 13 gelagert ist und an einen Aufnahmeraum 20 und einen Zwischenraum 23 angrenzt, der über eine Abtrennwand 21 vom separaten Druckraum 7 getrennt ist.

[0025] Wie die Figur 1 verdeutlicht, ist im Druckraum 7 der Federspannkalben 17 angeordnet, der die Kraft zum Spannen der Druckfeder 12 direkt in diese einleitet. Der Federspannkolben 17 ist über ein Verbindungsteil 17', das durch die Abtrennwand 21 abgedichtet geführt ist, mit dem Öffnungskolben 18 fest verbunden. Um das Spannen der Druckfeder 12 zu begünstigen (Erhöhung der Kraft), können mehrere getrennte Druckräume 7 hintereinander angeordnet werden, wodurch eine Druckreduzierung erzielt würde.

[0026] Figur 1 zeigt ferner, dass die Feder 12 mit einem Ende 14 über eine Federkraftverstellung an einer Gehäusewand 15 des Gehäuses 13 anliegt, wohingegen sie mit ihrem anderen Ende 16 am Federspannkolben 17 anliegt.

[0027] Wie die Figur 1 ferner verdeutlicht, ergibt sich durch diese Aufteilung der Druckräume zunächst die Möglichkeit, vorzugsweise durch geeignete Hydrauliksteuerungen (Magnetventile, Drosseln oder Ähnliches) eine Aufteilung der erforderlichen Drücke zum Spannen der Druckfeder 12 und zum Öffnen der Tür vorzunehmen und dabei die Vorteile der Nockentechnologie ausnutzen zu können. Gerade die Nockentechnologie beinhaltet durch die Möglichkeit der beidseitigen Drehrichtung, dass z. B. nur ein Achsausgang benötigt wird und Türöffnungsrichtungen DIN links und DIN rechts realisiert werden können. Es können somit alle Montagearten abgedeckt werden. Ferner ergibt sich die eingangs erläuterte, äußerst kompakte Bauweise, die einen völlig unsichtbaren Einbau in Tür- oder Rahmenprofile möglich macht.

[0028] Femer wird aus der Figur 1 deutlich, dass das Verbindungsteil 17' hierbei in der Abtrennwand 21 mit einer Dichtung 22 versehen ist. An die Abtrennwand 21 schließt sich ein Zwischenraum 23 an, der an den Öffnungskolben 18 grenzt. Die Abtrennwand 21 ist dabei kraft- und formschlüssig innerhalb des Gehäuses 13 befestigt und stellt somit ein Widerlager für die hydraulischen Kräfte dar. Ebenfalls wird gleichzeitig für das Verbindungsteil 17' eine Lagerung geschaffen. Durch das Verbindungsteil 17' und den Federspannkolben 17 verläuft eine Druckausgleichsbohrung 32.

[0029] Der Türantrieb 1 weist ferner eine Dämpfungseinrichtung 24 auf. Die Dämpfungseinrichtung 24 umfasst eine Verbindungsleitung 25, in der ein Absperrorgan 26, vorzugsweise in Form eines Drosselventiles, angeordnet ist. Die Verbindungsleitung 25 verläuft zwischen dem Zwischenraum 23 und dem Aufnahmeraum 20. Ferner ist eine Bypassleitung 27 zwischen dem Zwischenraum 23 und einem Leitungsabschnitt 25' zwischen dem Absperrorgan 26 und dem Aufnahmeraum 20 vorgesehen. Ferner zeigt Figur 1 einen Leitungsabschnitt 28 zwischen der Pumpe 5 und dem Druckraum 7, in dem ein Absperrorgan 29, vorzugsweise in Form eines Drosselventiles, angeordnet ist. Schließlich ist ein Leitungsabschnitt 30 vorgesehen, der zwischen der Pumpe 5 und dem Druckraum 6 verläuft und in dem ein weiteres Absperrorgan 31, wiederum vorzugsweise in Form eines Drosselventiles, angeordnet ist. Wenn sich beim Öffnen der Öffnungskolben 18 gemäß der in der Figur 1 gewählten Darstellung nach rechts bewegt, wird die Bypassleitung 27 geschlossen und es baut sich im Zwischenraum 23 ein Öldruck auf, der die Öffnungsbewegungen bei einem bestimmten Öffnungswinkel der Tür dämpft, damit verhindert werden kann, dass diese beispielsweise an einer Wand anschlägt.

[0030] In Figur 2 ist eine Alternative für eine Antriebseinheit 2' dargestellt, die als Pleuelantrieb ausgebildet ist. Bei dieser wird die Kraft zum Öffnen der Tür bzw. zur Drehung der Welle 9 über eine an sich bekannte Pleuelanordnung 35 übertragen.

[0031] In Figur 3 ist eine alternative Ausführungsform für die Antriebseinheit dargestellt, die in dieser Figur mit der Bezugsziffer 2" gekennzeichnet ist. Hierbei handelt es sich um einen an sich bekannten Zahnstangenantrieb 36, der über eine zur Achse des Gehäuses 13 geneigte Innenverzahnung 37 die Öffnungskraft auf ein Ritzel 38 überträgt.

Bezugszeichenliste

[0032] 

1

Türantrieb

2, 2', 2"

Antriebseinheit

3

Motor

4

Federkraftspeicher

5

Hydraulikpumpe

6

Druckraum (Antriebseinheit)

7

Druckraum (Federkraftspeicher)

8

Hubkurvenscheibe

9

Ausgangswelle

10

Kraftübertragungsrollen

11

Kraftübertragungsrollen

12

Druckfeder

13

Gehäuse

14

Ende

15

Gehäusewand

16

Ende

17

Federspannkolben

17'

Verbindungsteil

18

Öffnungskolben

19

Dämpfungskolben

20

Aufnahmeraum

21

Abtrennwand

22

Dichtung

23

Zwischenraum

24

Dämpfungseinrichtung

25

Verbindungsleitung

25'

Leitungsabschnitt

26

Absperrorgan

27

Bypassleitung

28

Leitungsabschnitt

29

Absperrorgan

30

Leitungsabschnitt

31

Absperrorgan

32

Druckausgleichsbohrung

33

erste Hydraulikleitung

34

zweite Hydraulikleitung

35

Pleuelanordnung

36

Zahnstangenantrieb

37

Innenverzahnung

38

Ritzel

Ansprüche

1. Türantrieb (1), insbesondere Drehtürantrieb, der

- mit einer Antriebseinheit (2, 2', 2"), die über eine Ausgangswelle (9) mit einer Tür koppelbar und in einem Gehäuse (13) angeordnet ist;

- mit einem Motor (3), der mit der Antriebseinheit (2, 2', 2") in Antriebsverbindung steht und

- mit einem im Gehäuse (13) angeordneten Federkraftspeicher (4), der mit der Antriebseinheit (2, 2', 2") gekoppelt ist;

dadurch gekennzeichnet, dass

- eine Hydraulikpumpe (5) vorgesehen ist, die mit dem Motor (3) antriebsverbunden ist und die mit einem der Antriebseinheit (2, 2', 2") zugeordneten ersten Druckraum (6) und einem dem Federkraftspeicher (4) zugeordneten separaten zweiten Druckraum (7) in Hydraulikverbindung steht und

- dass eine Hydraulik-Dämpfungseinrichtung (24) vorgesehen ist, die zwischen einem Aufnahmeraum (20) für die Antriebseinheit (2, 2', 2") und einem dem zweiten Druckraum (7) benachbarten Zwischenraum (23) des Gehäuses (13) angeordnet ist.

2. Türantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (2) als Nockenantrieb ausgebildet ist, der eine Hubkurvenscheibe (8), die auf der Ausgangswelle (9) angeordnet ist, und zwei Kraftübertragungsrollen (10, 11) aufweist, die zu beiden Seiten der Ausgangswelle (9) angeordnet sind und auf Kurvenbahnen der Kurvenscheibe (8) aufliegen.

3. Türantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Federkraftspeicher (4) eine Druckfeder (12) aufweist, die sich mit einem Ende (14) an einer Gehäusewand (15) und mit dem anderen Ende (16) an einem Federspannkolben (17) abstützt.

4. Türantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Federkraftspeicher (4) zugeordnete Druckraum (7) benachbart zum Federspannkolben (17) angeordnet ist.

5. Türantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Federspannkolben (17) mit einem Öffnungskolben (18) der Antriebseinheit (2) verbunden ist, wobei der Öffnungskolben (18) eine Kraftübertragungsrolle (10) der Kraftübertragungsrollen (10, 11) trägt.

6. Türantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der der Antriebseinheit (2) zugeordnete Druckraum (6) benachbart zu einem Dämpfungskolben (19) angeordnet ist, der die andere Kraftübertragungsrolle (11) der Kraftübertragungsrollen (10, 11) trägt.

7. Türantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckraum (7) durch eine fluiddichte Abtrennwand (21) von dem die Antriebseinheit (2) aufnehmenden Raum (20) des Gehäuses (13) getrennt ist.

8. Türantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (3) als Gleichstrom- oder Wechselstrom-Kleinstmotor ausgebildet ist.

9. Türantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (2') als Pleuelantrieb ausgebildet ist.

10. Türantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (2") als Zahnstangenantrieb ausgebildet ist.

11. Türantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (24) eine Verbindungsleitung (25) aufweist, die mit einem Absperrorgan (26), vorzugsweise einem Drosselventil, versehen ist und zwischen dem Zwischenraum (23) und dem Aufnahmeraum (20) verläuft, wobei eine Bypassleitung (27) zwischen dem Zwischenraum (23) und einem Leitungsabschnitt (25') zwischen dem Absperrorgan (26) und dem Aufnahmeraum (20) vorgesehen ist.

12. Türantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Leitungsabschnitt (28) zwischen der Pumpe (5) und dem zweiten Druckraum (7) ein Absperrorgan (29), vorzugsweise ein Drosselventil, angeordnet ist.

13. Türantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Leitungsabschnitt (30) zwischen der Pumpe (5) und dem ersten Druckraum (6) ein Absperrorgan (31), vorzugsweise in Form eines Drosselventiles, angeordnet ist.

14. Türantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Federkraftspeicher (4) mehrere separate Druckräume (7) zugeordnet sind.

Zeichnung