[0001] Die Erfindung betrifft einen Antrieb für einen Flügel einer Tür oder eines Fensters
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Aus der
DE 195 29 168 A1 ist ein hydraulischer Türschließer zur Montage an einer Tür bekannt, mit einem länglichen
Gehäuse, das wenigstens ein offenes Ende und eine sich in Längsrichtung erstreckende
zylindrische Bohrung aufweist, mit einer diese schneidende Querbohrung und mit Montagefüßen,
wobei das Gehäuse als ein einziges Stück ausgebildet ist. Weiterhin mit einer Feder
innerhalb der zylindrischen Bohrung und einem Kolben, der an der Feder anliegt, wobei
der Kolben eine Zahnstange trägt und eine Öffnung in jedem Ende hat, um eine Durchgangsströmung
von Fluid zu ermöglichen, und wobei ein Ritzel in Eingriff mit der Zahnstange steht.
Um die Strömung von Fluid durch den Kolben, und dadurch die Schließgeschwindigkeit
der Tür zu steuern, weist der Kolben ein Ventil auf, das sich durch die Öffnung in
einem Endstopfen - zum Verschluss der Bohrung - und durch ein Ende des Kolbens erstreckt.
Das Gehäuse kann aus Metall gegossen sein.
[0003] Nachteilig bei diesem Türschließer ist es, dass umfangreiche Steuerfunktionen mit
mehreren Steuerventilen nicht möglich sind. Dazu müssten in dem gegossenen Gehäuse
nachträglich aufwändig Längsbohrungen eingebracht werden. Durch die Feder auf den
Kolben einwirkende Drehkrafte könnten ein Verkanten von Zahnstange und Ritzel bewirken.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für einen Flügel einer Tür
oder eines Fensters zu schaffen, der kostengünstig herstellbar ist.
[0005] Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 26 gelöst.
[0006] Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung.
[0007] Antriebe für einen Flügel einer Tür oder eines Fensters sind häufig als hydraulische
Antriebe ausgebildet und können durch eine elektromotorisch angetriebene Hydraulikpumpe
als auch als automatischer Antrieb ausgebildet sein. Der Antrieb kann als obenliegender
Türantrieb auf dem Flügel einer Tür oder im Flügel integriert angeordnet, aber auch
als Bodentürschließer ausgeführt werden. Bei Obentürschließern ist es möglich, das
Gehäuse mit den Antriebselementen auf dem Flügel zu morttisren, wobei zur Kraftübertragung
zwischen Flügel und Rahmen ein mit einer Abtriebswelle des Antriebs drehfest verbundenes
Gestänge andernends am Rahmen der Tür festgelegt ist oder in einer am Rahmen angeordneten
Gleitschiene verschiebbar geführt ist. Es ist auch eine umgekehrte Montage möglich,
wobei das Antriebsgehäuse auf oder in dem Rahmen und die Gleitschiene auf oder in
dem Flügel montiert ist.
[0008] Das Gehäuse des Antriebs weist einen im Wesentlichen rechteckigen Aufnahmeraum auf,
in dem sich ein verschiebbar angeordneter Kolben gegen eine Feder abstützt, wobei
die Feder als Energiespeicher wirkt. Der Kolben weist eine Verzahnung auf, weiche
mit einem Ritzel zusammenwirkt, das an einer Abtriebswelle angeordnet ist, die in
einer Querbohrung des Gehäuses drehbar gelagert ist: Im Gehäuse sind Längsbohrungen
angeordnet, zu denen quer weitere Bohrungen angeordnet sind, die in den Aufnahmeraum
münden, oder in welche Ventile einsetzbar sind, wodurch das Überströmen einer im Aufnahmeraum
befindlichen Hydraulikflüssigkeit ermöglicht und beeinflusst werden kann, um die Wirkung
des Antriebs zu steuern.
[0009] Das Gehäuse ist aus Aluminium als Strangpressprofil anfertigbar, wobei die Längsbohrungen
dabei bereits einformbar sind. Vorteilhaft weist das Aluminium-Strangpressprofil geringe
maßliche Toleranzen auf.
[0010] Der so im Gehäuse ausgebildete Aufnahmeraum für die Antriebselemente benötigt daher
vorteilhaft keine weitere spanabhebende Bearbeitung, kann jedoch eine Oberflächenvergütung,
beispielsweise durch eloxieren erhalten. Der Aufnahmeraum ist beidseitig durch Gehäusedeckel
verschließbar.
[0011] Es sind auch andere Materialien möglich, welche durch Strangpressen formbar sind.
[0012] Die Feder stützt sich auf ihrer dem Kolben abgewandeten Seite gegen einen auf einer
Spindel angeordneten Federteller ab, der über ein Umlenkgetriebe verstellbar ist,
wodurch die Feder vorgespannt und der Antrieb dadurch auf unterschiedliche Flügelgewichte
anpassbar ist.
[0013] Der zumindest teilweise aus Kunststoff hergestellte Kolben ist in seinem Querschnitt
im Wesentlichen viereckig ausgebildet und auf den Aufnahmeraum des Gehäuses abgestimmt,
wodurch der Kolben verdrehsicher ist und kein Verkanten von Ritzel und Verzahnung
auftreten kann. Vorteilhaft ist das Zusammenwirken des Kunststoffs mit der Wandung
des Aluminiumgehäuses, wodurch geringere Reibkräfte erreicht werden und ein verbesserter
Wirkungsgrad des Antriebs erzielt wird.
[0014] Der Kolben weist eine Vertiefung zur Aufnahme einer Dichtung auf, um den Kolben gegen
die Wandung des Aufnahmeraums abzudichten. Um die Baulänge des Gehäuses möglichst
kurz zu halten, weist der Kolben auf seiner der Feder zugewandten Seite lediglich
eine Abstufung zur Aufnahme einer nur einseitig am Kolben abgestützten Dichtung auf.
Diese Dichtung stützt sich andererseits gegen die Feder oder an einem an dieser angeordneten
Stützelement, beispielsweise einer Scheibe ab.
[0015] Der Kolben weist Einlegeteile auf, welche die auf den Kolben einwirkenden Kräfte
abstützen. Das Verzahnungsteil trägt die Verzahnung, in welcher das Ritzel der Abtriebswelle
kämmt, und ist mit einem Statikteil verbunden, das die Federkraft abstützt. Das Verzahnungsteil
und das Statikteil können auch einstückig ausgebildet sein. Die Einlegeteile können
aus Metall als Stanz-Biegeteile oder durch ein Umformverfahren hergestellt sein. Sie
können aber auch aus einem stabilen, beispielsweise glasfaserverstärkten Kunststoff
gefertigt sein. Die Einlegeteile können einseitig - innen oder außen - oder allseitig,
zur Bildung der Koibenform, von Kunststoff überdeckt werden, wobei die Einlegeteite
formgebend für den Kolben sein können. Die Einlegeteile können Ausformungen oder Fortsätze
aufweisen, die frei von Kunststoff bleiben, um Kräfte direkt in die Einlegeteile einzuleiten,
wodurch vorteilhaft vermieden wird, dass diese Kräfte einen weniger stabilen Kunststoff
verformen oder beschädigen. An den Einlegeteilen können Prägungen vorgesehen sein,
welche deren Stabilität erhöhen. Eines der Einlegeteile kann Aussparungen aufweisen,
in die das jeweils andere Einlegeteil eingreift, wobei die Teile durch Verstemmen,
Umbiegen, oder ein anderes Fügeverfahren aneinander festgelegt werden.
[0016] Die Einlegeteile können weiterhin Aussparungen aufweisen, um Ventile im Kolben anzuordnen,
sowie Aussparungen, die beim Spritzen des Kunststoffkolbens von Kunststoff durchflossen
werden, und eine sichere Verbindung von Kunststoff und Einlegeteil gewährleisten.
[0017] Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel in der Zeichnung anhand der Figuren
näher erläutert.
[0018] Dabei zeigen:
- Fig. 1
- einen Ausschnitt einer Tür mit einem aufliegend montierten Antrieb;
- Fig. 2
- das Gehäuse des Antriebs gemäß Fig. 1 in der Draufsicht;
- Fig. 3
- einen Schnitt durch das Gehäuse entlang der Linie III - III in Fig. 2;
- Fig. 4
- einen Längsschnitt durch das Gehäuse gemäß Fig. 2;
- Fig. 5
- eine Ansicht des Kolbens des Antriebs nach Fig. 1;
- Fig. 6
- eine Ansicht eines Statikteils des Kolbens gemäß Fig. 5;
- Fig. 7
- eine Ansicht eines Verzahnungsteils des Kolbens gemäß Fig. 5.
[0019] In Fig. 1 ist ein Antrieb 1 für eine Tür gezeigt, der beispielsweise als hydraulischer
Türschließer oder auch als elektrohydraulischer Türantrieb ausgebildet sein kann.
[0020] Der dargestellte obenliegende Türschließer weist ein Gehäuse 4 auf, welches auf dem
schwenkbar an einem Rahmen 3 angeordneten Flügel 2 festgelegt ist. Dabei ist zur Kraftübertragung
zwischen Flügel 2 und Rahmen 3 an einer Abtriebswelle 7 des Antriebs 1 ein Gleitarm
6 angeordnet, der in einer am Rahmen 3 festgelegten Gleitschiene 5 mit einem nicht
weiter dargestellten Gleiter verschiebbar geführt ist. Der Antrieb 1 kann auch mit
einem zweiarmigen Gestänge, das am Rahmen festgebar ist, versehen sein. Denkbar ist
auch die umgekehrte Montage, wobei die Gleitschiene 6 am Flügel 2 und das Gehäuse
4 am Rahmen 3 angeordnet ist. Der Antrieb 1 kann auch ein im Flügel 2 integrierter
Türschließer oder ein Bodentürschließer sein.
[0021] Die Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf das Gehäuse 4 des Antriebs 1, mit der Abtriebswelle
4, mit Steuerventilen, einer Schließkraftverstellung sowie mit Bohrungen für die Montage.
Der in Fig. 3 dargestellte Schnitt entlang der Linie III - III in Fig. 2 zeigt den
Kolben 10, welcher in dem im Gehäuse 4 ausgebildeten, im Wesentlichen rechteckigen
Aufnahmeraum 8 angeordnet ist. Das mit der Verzahnung 12 des Kolbens 10 zusammenwirkende
Ritzel 13 ist mit der Abtriebswelle 7 drehfest verbunden. In der Figur ist unterhalb
des Aufnahmeraums 8 noch eines der Steuerventile gezeigt.
[0022] Das Gehäuse 4 ist aus einem stranggepressten Material hergestellt, wobei der unrund
ausgebildete Aufnahmeraum 8 keine spanabhebende Bearbeitung mehr erfordert. Der Aufnahmeraum
8 kann eine Oberflächenvergütung aufweisen und beschichtet oder eloxiert sein. Der
Aufnahmeraum 8 ist beidseitig durch Gehäusedeckel verschließbar.
[0023] Aus der Fig. 4 ist die Anordnung der Bauteile des Antriebs 1 im Gehäuse 4 dargestellt.
Das Gehäuse 4 weist eine Querbohrung auf, in welcher die Abtriebswelle 7 drehbar gelagert
ist, deren Ritzel 13 in der Verzahnung 12 des Kolbens 10 kämmt, der gegen einen als
Feder ausgebildeten Energiespeicher 9 verschiebbar im Aufnahmeraum 8 angeordnet ist.
Der Energiespeicher 9 stützt sich an seiner dem Kolben 10 abgewandten Seite an einem
auf einer Spindel verstellbar angeordneten Federteller ab, wodurch die Vorspannung
des Energiespeichers 9 einstellbar, und der Antrieb 1 auf das Flügelgewicht des Flügels
2 anpassbar ist.
[0024] Eine Verschwenkbewegung des Flügels 2 bewirkt über den Gleitarm 6 eine Drehbewegung
der Abriebswelle 7, wodurch der Kolben 10 gegen den Energiespeicher 9 verschoben wird.
Der Energiespeicher 9 wird geladen, d.h. die Feder wird gespannt. Umgekehrt wird der
Flügel 2 durch den in der Gleitschiene 5 abgestützten Gleitarm 6 in seine Schließlage
zurückgeführt, indem der Energiespeicher 9 den Kolben 10 - in der Fig. 4 nach links
- zurück verschiebt, wodurch sich die Abtriebswelle 7 zurückdreht.
[0025] In Fig. 5 ist der zumindest teilweise aus Kunststoff 25 hergestellte Kolben 10 dargestellt,
wobei dieser in seinem Querschnitt im Wesentlichen viereckig ausgebildet ist. Der
Kolben 10 weist ein als Verzahnungsteil 11 ausgebildetes Einiegeteil auf. Das Verzahnungsteil
11 trägt die Verzahnung 12, welches mit dem Ritzel 13 zusammenwirkt. Im Kolben 10
kann weiterhin ein Statikteil 18 angeordnet sein, das zusätzlich zum Verzahnungsteil
11 die auf den Kolben 10 einwirkenden Kräfte abstützt. Dabei können das Verzahnungsteil
11 und das Statikteil 18 außen, d. h. bei montiertem Kolben der Gehäusewandung des
Aufnahmeraums 8 zuge-wandt, weitgehendst mit Kunststoff 25 überdeckt sein. Das Statikteil
18 kann auch auf seiner dem Kolbeninnenraum zugewandten Seite oder allseitig mit Kunststoff
25 teilweise oder ganz überdeckt sein. Der Kolben 10 weist mindestens eine Vertiefung
14 zur Aufnahme einer Dichtungen 10 auf, um den Kolben gegen die Wandung des Aufnahmeraums
8 abzudichten. Vorteilhaft weist der Kolben 10 zumindest einseitig lediglich eine
Abstufung 16 zur Aufnahme einer nur einseitig am Kolben 10 abgestützte Dichtung 15
auf, wodurch der Kolben 10 kürzer sein kann. Die Dichtung 10 stützt sich dabei andererseits
gegen den Energiespeicher 9 oder an einem zwischen der Dichtung 10 und dem Energiespeicher
9 angeordneten Stützelement 17, beispielsweise einer Scheibe, ab.
[0026] In den Figuren 6 und 7 sind das Verzahnungsteil 11 und das Stützelement 18 dargestellt,
die als Einlegetelle im Kolben 10 angeordnet sind. Die Einlegeteile 11, 18 können
aus Metall als Stanzbiegeteile oder als mit einem Innen-Hochdruck-Umformverfahren
hergestellte Einlegeteile 11, 18 ausgebildet sein. Die Einiegeteile 11, 18 können
aber auch aus Kunststoff hergestellt sein.
[0027] Eines der Einlegeteile 11, 18 kann Aussparungen 20 aufweisen, in die das jeweils
andere Einlegeteil 11, 18 eingreift. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das
Verzahnungsteil 11 diese Aussparungen 20 auf, in welche die Schenkel des U-förmigen
Statikteils 18 eingreifen können. Das Verzahnungsteil 11 und das Statikteil 18 können
durch Verstemmen, Umbiegen, oder ein anderes Fügeverfahren miteinander verbunden werden.
Umgekehrt kann auch das Verzahnungsteil 11 U-förmig ausgebildet sein. Das Verzahnungsteil
11 und das Statikteil 18 können auch einstückig ausgebildet werden.
[0028] Das Verzahnungsteil 11 und das Statikteil 18 können Ausformungen 19, die als Fortsätze
ausgebildet sind, aufweisen, um auf den Kolben 10 einwirkenden Kräfte, wie diese beim
Spannen und Entspannen des Energiespeichers 9 auftreten, abzustützen. Vorteilhaft
sind die Ausformungen 19 nicht mit dem die Kolbenform bildenden Kunststoff 25 überdeckt,
wodurch eine Veränderung der Geometrie des Kolbens 10 durch Verformung des Kunststoffs
25 aufgrund der Krafteinwirkung vermieden wird.
[0029] Das Statikteil 18 weist Ventilaussparungen 21 auf, um Ventile 22 im Kolben 10 anzuordnen,
durch welche Hydraulikflüssigkeit überströmen kann. Zur Versteifung des Kolbens 10
können an den Einlegeteilen 11, 18 Prägungen 23 vorgesehen sein, um die Kräfteverteilung
zu verbessern und um geringere Wandstärken für die Einlegeteile 11, 18 wählen zu können.
[0030] Um die Einlegeteile 11, 18 für die Herstellung eines mit Kunststoff 25 versehenen
Kolbens 10 zu optimieren, sind Flussaussparungen 24 im Statikteil 18 vorgesehen. Es
können auch im Verzahnungsteil 11 Flussaussparungen 24 angeordnet sein. In diese Flussaussparungen
kann beim Umspritzen der Einlegeteile 11, 18 Kunststoff 25 fließen, wodurch eine sichere
Verbindung zwischen den Einlegeteilen 11, 18 und dem Kunststoff 25 entsteht
Liste der Referenzzetchen
[0031]
- 1
- Antrieb
- 2
- Flügel
- 3
- Rahmen
- 4
- Gehäuse
- 5
- Gleitschiene
- 6
- Gleitarm
- 7
- Abtriebswelle
- 8
- Aufnahmeraum
- 9
- Energiespeicher
- 10
- Kolben
- 11
- Verzahnungsteil
- 12
- Verzahnung
- 13
- Ritzel
- 14
- Vertiefung
- 15
- Dichtung
- 16
- Abstufung
- 17
- Stützelement
- 18
- Statikteil
- 19
- Ausformung
- 20
- Aussparung
- 21
- Ventilaussparung
- 22
- Ventil
- 23
- Prägung
- 24
- Flussaussparung
- 25
- Kunststoff
1. Antrieb (1) für einen Flügel (2) einer Tür oder eines Fensters, mit einem metallenen
Gehäuse (4) mit einem, in seinem Querschnitt viereckig ausgebildeten Aufnahmeraum
(8), in welchem ein Energiespeicher (9) und ein zumindest teilweise aus Kunststoff
(25) bestehender Kolben (10) angeordnet ist, der in seinem Querschnitt dem Aufnahmeraum
(8) angepasst ist und mit der Wandung des Aufnahmeraums (8) zusammenwirkt, wobei der
Kolben mindestens ein als Verzahnungsteil (11) ausgebildetes Einlegeteil aufweist,
mit einer Verzahnung (12), welche mit einem an einer Abtriebswelle (7) des Antriebs
(1) angeordneten Ritzel (13) zur Flügelbewegung zusammenwirkt.
2. Antrieb nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , dass das Gehäuse (4) aus stranggepresstem Material ausgebildet ist, wobei der Aufnahmeraum
(8) keine spanabhebende Nachbearbeitung erfordert.
3. Antrieb nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , dass das Gehäuse (4) aus stranggepresstem Aluminium besteht.
4. Antrieb nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , dass der Aufnahmeraum (8) des Gehäuses (4) eloxiert ist.
5. Antrieb nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , dass der Kolben (10) in seinem Querschnitt im Wesentlichen viereckig ausgebildet ist.
6. Antrieb nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , dass der Kolben (10) mindestens eine Vertiefung (14) zur Aufnahme einer Dichtung (15)
aufweist, welche den Kolben (10) gegen den Aufnahmeraum (8) abdichtet.
7. Antrieb nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , dass der Kolben (10) an seinem dem Energiespeicher (9) zugewandten Ende lediglich eine
Abstufung (16) zur Aufnahme einer Dichtung (15) aufweist, wodurch diese einseitig
am Kolben (10) abgestützt ist.
8. Antrieb nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet , dass die dem Energiespeicher (9) zugeordnete Dichtung (15) sich einseitig gegen den Energiespeicher
(9) oder an einem mit dem Energiespeicher (9) wirkvertiundenen Stützelement (17) abstützt.
9. Antrieb nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , dass im Kolben (10) ein als Statikteil (18) ausgebildetes Einlegeteil angeordnet ist,
welches die auf den Kolben (10) einwirkenden Kräfte abstützt.
10. Antrieb nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet , dass eines der Einlegeteile (11, 18) Aussparungen (20) aufweist, in welche das andere
Einlegeteil (11, 18) eingreift.
11. Antrieb nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet , dass das Verzahnungsteil (11) und das Statikteil (18) durch Verstemmen miteinander verbunden
sind.
12. Antrieb nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet , dass das Verzahnungsteil (11) mit dem Statikteil (18) einstückig ausgebildet ist.
13. Antrieb nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet , dass mindestens eines der Einlegeteile (11, 18) aus Metall hergestellt ist.
14. Antrieb nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet , dass mindestens eines der Einlegeteile (11, 18) als Stanz-Biegeteil hergestellt ist.
15. Antrieb nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet , dass mindestens eines der Einlegeteile (11, 18) mit einem Innen-Hochdruck-Umformverfahren
hergestellt ist.
16. Antrieb nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet , dass mindestens eines der Einlegeteile (11, 18) aus einem Kunststoff gespritzt oder gegossen
ist.
17. Antrieb nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet , dass die Einlegeteile (11, 18) außen weitgehendst mit Kunststoff (25) überdeckt sind.
18. Antrieb nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet , dass der Innenraum des Statikteils (18) weitgehendst mit Kunststoff (25) überdeckt ist.
19. Antrieb nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet , dass das Statikteil (18) allseitig weitgehendst mit Kunststoff (25) überdeckt ist.
20. Antrieb nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet , dass mindestens eines der Einlegeteile (11,18) Ausformungen (19) aufweist, um auf den
Kolben (10) einwirkende Kräfte abzustützen.
21. Antrieb nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet , dass die Ausformungen (19) als Fortsätze ausgebildet sind.
22. Antrieb nach einem der Ansprüche 20 oder 21,
dadurch gekennzeichnet , dass sich mindestens eine der Ausformungen (19) oder Fortsätze ohne Überdeckung durch
Kunststoff (25) auf dem Energiespeicher (9) abstützt, um die Kräfte direkt in die
Einlegeteile (11, 18) einzuleiten.
23. Antrieb nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet , dass mindestens eines der Einlegeteile. (11, 18) eine Ventilaussparung (21) aufweist,
um Ventile (22) im Kolben (10) anzuordnen.
24. Antrieb nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet , dass mindestens eines der Einlegeteile (11, 18) Prägungen (23) zur Versteifung aufweist.
25. Antrieb nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet , dass mindestens eines der Einlegeteile (11, 18) mit Flussaussparungen (24) versehen ist,
in welche der Kunststoff (25) fließen kann.
26. Verfahren zur Herstellung eines Antriebs (1) für einen Flügel (2) einer Tür oder eines
Fensters, wobei in einem durch Strangpressen hergestellten metallenen Gehäuse (4)
ein im Querschnitt viereckiger Aufnahmeraum (8) ohne spanabhebende Nachbearbeitung
ausgebildet wird, und wobei in den Aufnahmeraum (8) ein Energiespeicher (9) und ein,
zumindest teilweise mit Kunststoff (25) umgebener Kolben (10) eingebracht werden in
den mindestens ein Verzahnungsteil (11) festgelegt wird, in welchem eine Verzahnung
(12) ausgeformt ist, die mit einem an einer Abtriebsweel (7) des Antriebs (1) angeordneten
Ritzel (13) zur Flügelbewegung zusammenwirkt.