EP1409827B1

EP1409827B1 - Hydraulischer drehflügelantrieb

Info

Publication number: EP1409827B1
Application number: EP02716760A
Authority: EP
Inventors: Jürgen HOMBERG
Original assignee: Dorma Deutschland GmbH
Current assignee: Dorma Deutschland GmbH
Priority date: 2001-02-13
Filing date: 2002-02-11
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2022-02-11
Also published as: ATE432405T1; EP1409827A1; ES2327213T3; DK1409827T3; DE10107050C2; DE10107050A1; WO2002064933A1; DE50213577D1

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Drehflügelantrieb mit einem eine Schließfeder, einen Ritzel und einen Kolben mit Zahnstange aufweisenden Türschließer und mit einer von einem Elektromotor angetriebenen Pumpe, welche den Kolben beaufschlagt. Ein solcher Drehflügelantrieb ist aus . WO-A-00/66 864 bekannt.
Die EP 0 662 185 B1 beschreibt einen aus einer Antriebseinheit und einem Türschließer bestehenden Schwenktürantrieb. Der Türschließer weist eine Schließerwelle auf, auf der drehfest ein mit einer Zahnstange eines Kolbens kämmendes Ritzel angeordnet ist. Der Kolben stützt sich an einer Schließerfeder ab. Die Antriebseinheit besteht aus einem Elektromotor, welcher über ein Getriebe eine Spindel antreibt, auf der ein Laufwagen linear verschieblich geführt ist. Bei Betätigung des Elektromotors verschiebt der auf der Spindel drehbar gelagerte Laufwagen den Kolben gegen die Kraft der Schließfeder und gegen die Kraft einer den Laufwagen bei unbestromten Elektromotor in die Ausgangslage verschiebenden Rückholfeder. Der Elektromotor bewirkt somit lediglich den Öffnungsvorgang der Tür, während der Schließvorgang ausschließlich vom Türschließer unter Einbeziehung eines den Schließvorgang hydraulisch steuernden Mediums bewirkt wird.
Der Schwenktürantrieb nach dem US Patent 409,961 verwendet einen pneumatisch betriebenen Zylinder, dessen Kolbenstange beim Öffnen der Tür eine Zahnstange mit S-förmiger Wälzkurve beaufschlagt, welche mit einem an der Tür angeordneten Ritzel kämmt, dessen Drehachse coaxial mit der Drehachse der Tür verläuft. Der Schließvorgang der Tür wird durch eine dem Kolben des Zylinders in seiner Ausgangslage zurückdrückende Feder bewirkt.
Ferner sind manuell betätigbare Gleitschienenschließer bekannt, bei denen ein im Gehäuse geführter, gegen eine Schließfeder abgestützter Kolben vorgesehen ist, wobei ein auf der Schließerwelle angeordnetes Ritzel mit einer Zahnstange des Kolbens kämmt.
Vorgenannte auch als Zahntriebschließer bezeichnete Gleitschienenschließer besitzen gegenüber herkömmlichen Türschließern den Vorteil, dass sie kein frei in den Raum ragendes Gestänge, sondern lediglich einen flach am Türrahmen oder Türblatt anliegenden Betätigungsarm aufweisen. Allerdings haftet ihnen der Nachteil an, dass der flach am Türrahmen oder Türblatt anliegende Betätigungsarm in Verbindung mit der konventionellen, symmetrischen Zahntriebmechanik zu einem ungünstigen Kraftverlauf an der Tür führt. Es besteht deshalb das Bestreben nach einer optimalen Ausgestaltung des Zahntriebes, um während des Öffnungs- und Schließvorganges der Tür einen möglichst reibungsarmen und stoßfreien Ablauf des Ritzels an der zugeordneten Zahnstange und damit des Kolbens im Kolbengehäuse zu erreichen.
Bei bekannten Türschließern finden zentrisch oder exzentrisch gelagerte Ritzel Verwendung.
Ein Türschließer mit einem exzentrisch gelagerten Ritzel ist durch die EP 0 856 628 A1 bekannt geworden, wobei die Verzahnung der Zahnstange eine linear verlaufende, unter einem Winkel zwischen 4,5° und 7,2° zur Bewegungsrichtung des Kolbens verlaufende Wälzgerade bildet. Die Wahl des Winkels ist abhängig von der Größe des Türschließers bzw. der Kraft der Schließfeder. Ein optimaler, insbesondere reibungsarmer und stoßfreier Ablauf der Zähne des Ritzels an der Zahnstange ist aufgrund der exzentrischen Lagerung des Ritzels und des linearen Verlaufs der Zahnstange nicht gewährleistet.
Eine vergleichbare Lösung unter Verwendung einer unter einem Winkel linear verlaufenden Zahnstange beschreibt das US Patent 633 682 .
Ein exzentrisch gelagertes Ritzel zeigen ferner die DE 36 45 313 C2 und DE 36 45 314 C2 unter Verwendung einer am Ritzel angeordneten Wälzkurve mit unterschiedlichen Hebelarmen zur Drehachse. Die Wälzkurve der zugeordneten Zahnstange verläuft entsprechend bogenförmig.
Bei einem aus der DE 82 17 72 C2 bzw. der französischen Patentanmeldung 96 69 45 bekannten Türschließer ist die Schließerwelle an einem exzentrisch gelagerten elliptischen Zahnrad angeschlossen, dass mit einer schrägen kolbenseitigen Zahnstange kämmt. Mittels des elliptischen Getriebes wird aufgrund der unterschiedlichen langen Hebelarme des elliptischen Zahnrades eine dem gewünschten Momentenverlauf in gewissem Umfang angepasste Übersetzung erreicht.
Der pneumatische Türschließer gemäß der US 1,359,144 weist ein kreisrundes exzentrisch gelagertes Ritzel auf, welches mit einer ungeraden Zahnstange am Kolben kämmt. Das kreisrunde Ritzel ist mit einer regelmäßigen Verzahnung auf einer kreisförmigen Wälzkurve versehen, wobei durch die exzentrische Lagerung unterschiedliche Hebelarme wirksam werden.
Verschiedene Ausgestaltungsformen eines Kolbenantriebs bei Türschließern beschreiben die DE 36 38 353 A1 , die EP 0 207 251 A2 , die DE 94 12 64 und die US 2,933,755 , wobei in Verbindung mit exzentrisch oder zentrisch gelagerten Ritzeln - gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines übersetzenden Zahntriebes - mittels eines Kurbeltriebes eine direkte Beaufschlagung der Schließfeder erfolgt.
Zentrisch gelagerte Ritzel sind durch die EP 0 056 256 A2 sowie durch die EP 0 350 568 bekannt geworden. Die EP 0 056 256 A2 befasst sich mit einem Türschließer, dessen Kolben zwei spiegelbildlich diametral gegenüberliegende Zahnstangen aufweist, wobei ein zentrisch gelagertes Ritzel in der Schließposition mit verkürzten Zähnen in beide Zahnstangen des Kolben eingreift.
Der Türschließer gemäß der EP 0 350 568 weist ein zentrisch gelagertes Ritzel auf, welches über den Umfang verlaufend Zähne mit progressiv steigender Zahnhöhe aufweist, die zwischen die Stäbe einer entsprechend kurvenförmig verlaufenden Zahnstange eingreifen.
Im Wesentlichen zentrisch gelagerte Ritzel eines Antriebs für eine Tür oder ein Fenster offenbaren die DE 44 44 131 A1 und DE 44 44 133 A1 , wobei das Ritzel selbst über etwa seinen halben Umfang eine Verzahnung aufweist, deren Zähne an unterschiedlich langen Hebelarmen angeordnet sind und auf einer entsprechend gekrümmten Wälzkurve einer Zahnstange ablaufen.
Aufgabe der Erfindung ist es, während des Öffnungsvorganges der Tür durch einen Drehflügelantrieb, wobei der Schließvorgang der angeschlossenen Tür nicht durch den Drehflügelantrieb bewirkt werden soll, sondern durch einen Kraftspeicher (Kraftübertragungseinheit) z. B. einen Türschließer realisiert werden soll, auf eine mechanische Beaufschlagung eines Kolbens eines verwendeten Türschließers zu verzichten. Dabei wird angestrebt, durch eine besondere Ausgestaltung des Ritzels und der Zahnstange eines mit Bezug auf den Öffnungsantrieb autark arbeitenden Türschließers den Bewegungsablauf des Kolbens des Türschließers während des Öffnungs- und Schließvorganges innerhalb des Türschließergehäuses zu optimieren, d. h. insbesondere einen klemmfreien und damit reibungsarmen Ablauf des Ritzels an der Zahnstange des Kolbens zu gewährleisten. Durch die Verwendung eines Ritzels mit geeigneter Wälzkurve sollen die Herstellungskosten des Ritzels minimiert werden, wobei durch eine besondere Ausgestaltung der Zahnstange gegenüber bekannten Zahnstangen aufgrund der angestrebten Reibungsarmut eine längere Lebensdauer und ein höherer Wirkungsgrad erzielt werden sollen, was die Verwendung einer schwächeren Schließfeder ermöglicht. Ferner soll eine Verbesserung der Schließcharakteristik des Türschließers zusätzlich durch eine Verbesserung des Ölaustausches vom Kolbenraum zum Federraum während des Schließvorganges erreicht werden. Ziel ist es ferner, einen kleinen, preiswerten Drehflügelantrieb zu schaffen.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit der Lehre der Ansprüche 1 bis 3.
Nach Maßgabe der Erfindung wird entweder eine Vorrichtung verwendet, die im Wesentlichen aus einzelnen Modulen, wie Türschließer, Motor, Pumpe oder aus einer Gesamteinheit besteht, die in einem Gehäuse eine Motor-Pumpen-Einheit und eine Kraftübertragungseinheit beinhaltet, wobei die Kraftübertragungseinheit die Funktion eines Türschließers ausführen kann. Dabei sind bei der Kraftübertragungseinheit oder dem Türschließer eine Zahnstange bzw. deren Zähne optimal an den Ablauf einer Verzahnung eines Ritzels unter Berücksichtigung dessen exzentrischer Lagerung und dessen kreisrunder Wälzkurve angepasst, so dass ein stoßfreier Übergang zum jeweils nächstfolgenden Zahn sowohl beim Öffnungs- als auch beim Schließvorgang gewährleistet ist. Dies gilt insbesondere auch für den die Drehung um 180° überschreitenden Bereich des Ritzels.
Bei einer Verwendung eines separaten Türschließers weist dieser vorzugsweise einen einseitigen Achsaustritt auf, wobei der Achsaustritt zum Anschluss eines Hebels, der über ein Gleitstück mit einer Gleitschiene zusammenwirkt, ausgenutzt wird. Dabei kann die Motor-Pumpen-Einheit sowohl an den Türschließer direkt als auch indirekt angeflanscht werden. Ferner ist es denkbar, hier eine entsprechende Montageplatte zu verwenden, die es erlaubt, die einzelnen Module, wie z. B. Türschließer, Getriebe und Motorpumpe, einzeln aufsetzbar zu gestalten, um eine flexible Auswechselung im Falle eines Defektes einzelner Module gewährleisten zu können.
Darüber hinaus ist es auch möglich, die vorbeschriebenen einzelnen Module, wie Türschließer, Motor und Pumpe in einem Gesamtblock unterzubringen, wobei hier der innere Aufbau des Türschließers und der der Kraftübertragungseinheit gleich oder gleichwirkend aussehen kann.
Der Kolben eines verwendeten Türschließers wird unmittelbar beim Öffnungsvorgang mit einer hydraulischen Kraft beaufschlagt. Dieses bedeutet, dass eine in dem Kolben vorhandene Zahnstange mit einem Ritzel an der Ausgangswelle des Türschließers in Wirkverbindung tritt. Die hydraulische Kraft zur Bewegung des Kolbens des Türschließers wird z. B. durch eine Motor-Pumpen-Einheit erzeugt, die aufgrund eines Sensorsignales den Öffnungsvorgang der angeschlossenen Tür einleitet. Dabei können die einzelnen Komponenten des Drehtürantriebes, wie z. B. Türschließer, Motor, Pumpe usw. modular oder als eine Einheit ausgeliefert werden.
Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Zahnstange so auszubilden, dass deren öffnungsseitige Flankenwinkel der Zähne im Wesentlichen etwa bis zur halben Länge der Zahnstange ansteigen und folgend im Wesentlichen gleichbleibend oder abfallend verlaufend ausgebildet sind. Der abfallende Verlauf führt hierbei insbesondere zu einer Verbeserung der Reibungsarmut.
Die Drehung des Ritzels von der Schließposition bis zur maximalen Öffnungsposition kann mehr oder weniger als etwa 180° betragen, ohne den erforderlichen Wirkungsgrad negativ zu beeinflussen. Hierbei ist jedoch wesentlich, dass die in dem 180° benachbarten Bereich angeordneten schließseitigen Zahnflanken, deren Öffnungsrichtung letzten Zähne der Zahnstange abgewinkelt oder abgerundet sind.
Grundsätzlich können in Ausgestaltung der Erfindung beliebige Zahnformen verwendet werden; d. h. das Ritzel und/oder die Zahnstange können Zähne mit geraden, abgewinkelten oder konvex gekrümmten Zahnflanken aufweisen. Es hat sich jedoch - insbesondere auch aus fertigungstechnischen Gründen - als vorteilhaft erwiesen, der Zahnstange im Wesentlichen eine Geradverzahnung und dem Ritzel eine Evolventenverzahnung zuzuordnen.
Um eine Optimierung der Schließcharakteristik zu erreichen, beinhaltet die Erfindung ferner eine Verbesserung des Ölaustausches zwischen den durch den Kolben getrennten Kolbenräumen.
Je nach Einsatzgebiet des Drehflügelantriebes können dem Schließvorgang der angeschlossenen Tür unterschiedliche Schließphasen zugeordnet werden. Dieses können z. B. zwei oder vier Schließphasen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten des Türflügels sein. Als sehr komfortabel haben sich z. B. vier Schließphasen erwiesen.
Der Schließvorgang umfasst hiernach vier Schließphasen, wobei jeder Schließphase unter Einschluss einer gewissen Toleranz in an sich bekannter Weise ein Schließwinkel zugeordnet ist. Durch die im Kolbenmantel angeordnete Längsnut kann mittels eines einzigen Ventiles sowohl die erste als auch die dritte Schließphase gesteuert werden, so dass der erreichbare reibungsarme Ablauf des Ritzels an der Zahnstange durch eine vorteilhafte Ausgestaltung des Ölaustausches vom Kolbenraum zum Federraum während des Schließvorganges unterstützt wird, wobei auf ein üblicherweise für die dritte Schließphase erforderliches Ventil verzichtet werden kann.
Ein derartiger Drehflügelantrieb ist als Öffnungshilfe anzusehen, wobei der Schließvorgang der Tür z. B. durch den vorbeschriebenen Türschließer bewirkt wird. Es sei angemerkt, dass ein Türschließer, der mit einer Hubkurvenscheibe ausgestattet ist, auch verwendet werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines schematisch dargestellten, möglichen Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigen:

Figur 1:: Eine schematische Vorderansicht eines hydraulischen Drehflügelantriebes.
Figur 2:: Einen Vertikalschnitt durch ein Schließergehäuse.
Figur 3:: Den Schnitt nach der Linie A-A gemäß Figur 1.
Figur 4:: Eine Draufsicht auf den Kolben mit zwei Endstellungen des Ritzels.
Figur 5 - 7:: Drei Phasen eines Ablaufes des Ritzels auf einer Zahnstange.
Figur 8 -11:: In schematischer Darstellung vier Stellungen des Kolbens während der Schließverzögerung.
Figur 12:: Eine zweite Ausführung einer Schließverzögerung.

Figur 1 zeigt die schematische Darstellung eines hydraulischen Drehflügelantriebes 100, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel die Antriebsvorrichtung an einem Türblatt 101 und eine Gleitschiene 102 an einer Türzarge 103 angeordnet sind. Die Antriebsvorrichtung weist einen Elektromotor 104 und eine Pumpe 105 auf. Das von der Pumpe 105 gelieferte hydraulische Medium gelangt über ein Ventil 106 in eine in der Bildebene links neben einem in Figur 1 nicht dargestellten Kolben 4 befindliche Druckkammer 107 und verschiebt den Kolben 4 während des Öffnungsvorganges des Türblattes 101 in der Bildebene gegen die Kraft einer Schließfeder 3 nach rechts. Gleichzeitig fließt die in einem Federraum 18 befindliche Flüssigkeit über eine Ausgleichsleitung 108 zurück in einen Ansaugbereich 109 der Punpe 105. Bei der vorgenanten Beaufschlagung des Kolbens 4 treibt ein mit einer Zahnstange 5 (siehe Figur 4) des Kolbens 4 kämmende, in Figur 1 nicht dargestellte Ritzel 6 den in der Gleitschiene 102 mittels eines Gleitstückes 110 geführten, auf einer Drehachse D des Ritzels 6 drehfest gelagerten Arm 111 an. Bei unbestromten Elektromotor 104 führt die Schließfeder 3 den Kolben 4 in seine Ausgangslage zurück, wobei der Ausgleich der Hydraulikflüssigkeit wiederrum über die Ausgleichsleitung 108 erfolgt.
Ausweislich der Figuren 2 bis 7 ist in einem Gehäuse 2 eines Türschließers 1 der Kolben 4 geführt, auf den die Schließfeder 3 wirkt. Wie die Figuren 3 und 4 erkennen lassen, besitzt der Kolben 4 eine Zahnstange 5, welche mit einem, eine Verzahnung 7 aufweisenden Ritzel 6 kämmt. Das Ritzel 6 ist im Bereich einer mit 23 bezeichneten Mittellängsachse in der mit D bezeichneten Drehachse ex-zentrisch gelagert, wobei in der in Figur 3 dargestellten Schließposition des Ritzels 6 der Mittelpunkt M des Wälzkreises des Ritzels 6 in Richtung auf die Zahnstange 5 versetzt ist und in der in Figur 4 dargestellten Öffnungsposition der Mittelpunkt M des Wälzkreises des Ritzels 6 entgegengesetzt versetzt ist. Die Wälzkurve des Ritzels 6 ist ersichtlich kreisrund. Die allgemein mit 9 bezeichneten Zähne der Zahnstange 5 besitzen öffnungsseitige Zahnflanken und schließseitige Zahnflanken, wobei die schließseitigen Zahnflanken 8 (siehe Figur 4) der letzten beiden Zähne 9 abgewinkelt ausgebildet sind. Die Zahnflanken der übrigen Zähne 9 besitzen einen geraden Verlauf. Mit der vorgenannten Maßnahme wird sichergestellt, dass bei einer Bewegung des Kolbens 4 in Pfeilrichtung X (Öffnungsrichtung) beim Ablauf des Ritzels 6 auf der Zahnstange 5 auch in dem Bereich, in dem das Ritzel 6 die Drehung um 180° geringfügig überschritten hat (siehe Schließposition des Ritzels 6 in Figur 4) ein reibungsarmer Eingriff der Evolventenverzahnung 7 in die Zähne 9 der Zahnstange 5 erfolgt. Die Wälzkurve der Zahnstange 5 ist im übrigen der exzentrischen Lagerung des Ritzels 6 angepasst und besitzt entsprechend einen leichten S-förmigen Verlauf, wobei alle Zähne 9 der Zahnstange 5 öffnungsseitig und schließseitig unterschiedliche Flankenwinkel aufweisen.
In den Figuren 4 bis 6 sind jeweils getrennt Positionen des Ritzels 6 dargestellt. Dabei gibt die Figur 4 die Schließposition, d. h. bei geschlossener Tür, nämlich die Stellung des Kolbens 4 und des Ritzels 6 wieder. Dabei befindet sich das Ritzel 6 im rechten Bereich der Ausnehmung des Kolbens 4. Die Drehachse D befindet sich dabei auf der Mittellängsachse 23. Wird nun der Kolben 4 in die Öffnungsrichtung (Pfeilrichtung X) bewegt, so dreht sich das Ritzel 6 um die Drehachse D. Aufgrund der Exzentrizität des Ritzels 6 kann aus der Figur 5 eine etwa im mittleren Bereich angeordnete Stellung, der einer bestimmten Türöffnungsstellung entspricht, entnommen werden. Durch den Ablauf des Ritzels 6 auf der Zahnstange 5 hat sich der Kolben 4 weiter in die Öffnungsrichtung bewegt.
Eine Endstellung des Ritzels 6, die der maximalen Öffnungsseite der Tür, die nicht dargestellt ist, entspricht, wird in der Figur 6 wiedergegeben. Durch diese drei Figuren 4 bis 6 wird der Ablauf des exzentrisch gelagerten Ritzels mit einer Evolventenverzahnung sehr deutlich, wobei auch gleichzeitig der stete Eingriff der Zähne 7 des Ritzels 6 in die Zahnstange 5 mit ihren Zähnen 9 erkennbar ist.
Wie insbesondere die Figur 2 und die Figuren 8 bis 11 ausweisen, sind in der Gehäusewandung 10 des Türschließers 1 drei der Schließverzögerung dienende Regulierventile 11, 12 und 13 angeordnet, deren Funktion anhand der Figuren 8 bis 11 nachfolgend erläutert wird. Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass statt des Türschließers 1 auch eine andere Vorrichtung verwendet werden kann, z. B. eine Kraftübertragungseinheit, die den gleichen oder wirkungsgleichen inneren Aufbau wie ein Türschließer bzw. Gleitschienentürschließer aufweisen kann.
Während des Beginns des Schließvorganges gemäß Figur 8 überfährt der Kolben 4 eine Ölablaufleitung 14, welche über eine Leitung 19 mit dem Regulierventil 11 und eine Leitung 20 mit einem Kolbenraum 24 verbunden ist. Das aus dem Kolbenraum 24 austretende Öl kann über eine Längsnut 16 in einem Kolbenmantel 15 und einer Radialbohrung 17 im Kolben 4 in den Federraum 18 übertreten. Die dem Regulierventil 12 zugeordneten Leitungen 25, 21 und 22 liegen in einer anderen Ebene.
Ausweislich Figur 7 hat die Längsnut 16 die Leitung 14 überfahren, so dass ein Ölübertritt vom Kolbenraum 24 zum Federraum 18 lediglich aufgrund des Spieles zwischen Kolben 5 und Gehäusewandung 10 möglich ist, was eine starke Verzögerung der Schließgeschwindigkeit zur Folge hat (zweite Phase der Schließverzögerung).
In der dritten Phase der Schließverzögerung gelangt das Öl wiederum vom Kolbenraum 24 über die Leitung 20 und das gleiche Regulierventil 11 sowie die Leitungen 19 und 14 in den Bereich einer nicht näher dargestellten Überströmkante des Kolbens 4 in den Federraum 18. Da es sich um das gleiche Ventil 11 handelt, ist die Schließgeschwindigkeit in der ersten und dritten Verzögerungsphase gleich.
In der vierten Phase der Schließverzögerung (Beginn des Schließbereiches) ist die zum Kolbenraum 24 führende Leitung 20 des Ventiles 11 verschlossen; hierbei gelangt das Öl aus dem Kolbenraum 24 über die Leitung 25, das Regulierventil 12, die Leitung 21 und die Leitung 22 über die vorgenannte Überströmkante in den Federraum 18. Das mit 13 bezeichnete Regulierventil ist üblicherweise während der Schließverzögerung geschlossen; es besteht jedoch die Möglichkeit, durch entsprechendes Öffnen dieses Ventiles während der zweiten Schließphase (in der ein Ölaustausch nur über die Leckage zwischen Kolben und Gehäusewandung stattfindet) den Verzögerungszeitraum zu verringern, wobei das aus dem Kolbenraum 24 austretende Öl gedrosselt über die Leitung 26 das Regulierventil 13, die Leitung 27 und die Leitung 28 in den Federraum 18 geleitet wird.
In der Figur 12 wird eine Variante hinsichtlich der ausgeführten Ölablaufleitungen und der Ventile zur Steuerung des Schließvorganges wiedergegeben. In dieser Variante sind nur zwei unterschiedliche Schließphasen realisiert, so dass eine Modifikation gegenüber der voraufgezeigten vier Schließphasen möglich ist. Hierzu sind nur die Ventile 11 und 12 notwendig. Die Ölablaufleitung 19 wird weiter geführt und geht in eine Ölablaufleitung 29 über, die hinter der nicht näher bezeichneten Überströmkante des Kolbens 4 im Bereich der Zahnstange 5 endet.
Neben den vorbeschriebenen zwei Ausführungsbeispielen hinsichtlich unterschiedlicher Schließphasen der angeschlossenen Türen ist es natürlich im Wege der Erfindung auch möglich, eine andere Anzahl von Schließphasen mit unterschiedlichen Schließgeschwindigkeiten zu realisieren.

Bezugszeichenliste

1: Gleitschienenschließer
2: Gehäuse
3: Schließfeder
4: Kolben
5: Zahnstange
6: Ritzel
7: Evolventenverzahnung
8: schließseitige Zahnflanken
9: Zähne der Zahnstange
10: Gehäusewandung
11: Regulierventil
12: Regulierventil
13: Regulierventil
14: Ölablaufleitung
15: Kolbenmantel
16: Längsnut
17: Radialbohrung
18: Federraum
19: Ölablaufleitung
20: Ölablaufleitung
21: Ölablaufleitung
22: Ölablaufleitung
23: Mittellängsachse
24: Kolbenraum
25: Ölablaufleitung
26: Ölablaufleitung
27: Ölablaufleitung
28: Ölablaufleitung
29: Ölablaufleitung
100: Drehflügelantrieb
101: Türblatt
102: Gleitschiene
103: Türzarge
104: Elektromotor
105: Pumpe
106: Ventil
107: Druckkammer
108: Ausgleichsleitung
109: Ansaugbereich
110: Gleitstück
111: Arm

M: Mittelpunkt des Wälzkreises des Ritzels
D: Drehachse des Ritzels
X: Pfeilrichtung in Öffnungsrichtung

Claims

Hydraulischer Drehflügelantrieb (100) mit einer von einem Elektromotor (104) angetriebenen Pumpe (105), welche einen in einem Gehäuse (2) eines Türschließers (1) geführten Kolben (4) gegen die Kraft einer in einem Federraum (18) gelagerten Schließfeder (3) beaufschlagt, mit einer zwischen dem Federraum (18) und der Pumpe (105) vorgesehenen Ausgleichsleitung (108), mit einem exzentrisch im Gehäuse (2) des Türschließers (1) drehbar gelagerten, eine kreisrunde Wälzkurve aufweisenden Ritzel (6), welches mit einer Zahnstange (5) des Kolbens (4) kämmt, wobei ein Mittelpunkt M der Wälzkurve gegenüber einer Drehachse D des Ritzels (6) in der Schließposition in Richtung auf die Zahnstange (5) und in der Öffnungsposition gegenüber der Drehachse D entgegengesetzt versetzt ist, wobei,
das Ritzel (6) eine Verzahnung (7) aufweist;
die Zahnstange (5) als Zahnstangenprofil ausgebildet ist und die schließseitigen Zahnflanken (8) der in Öffnungsrichtung (Pfeil X) letzten Zähne (9) abgewinkelt ausgebildet sind;
die Zähne (9) der Zahnstange (5) auf einer S-förmigen Wälzkurve angeordnet sind, wobei jeweils ausgehend von der Schließposition, die Wälzkurve im Wesentlichen bis zur halben Länge der Zahnstange ansteigend und folgend abfallend ausgebildet ist,
alle Zähne (9) der Zahnstange (5) öffnungsseitig und schließseitig unterschiedliche Flankenwinkel aufweisen,
der öffnungsseitige Flankenwinkel der Zähne (9) im Wesentlichen etwa bis zur halben Länge der Zahnstange (5) ansteigt und folgend im Wesentlichen gleichbleibend verläuft;
der schließseitige Flankenwinkel der Zähne (9) im Wesentlichen etwa bis zur halben Länge der Zahnstange (5) abfällt und folgend ansteigend verläuft;
die Zahnkopfbreite der Zähne (9) im Wesentlichen bis zur halben Länge der Zahnstange (5) ansteigt und folgend abfallend verläuft, die Drehung des Ritzels (6) von der Schließposition bis zur maximalen Öffnungsposition mehr als 180° beträgt, wobei die dem 180° übersteigenden Bereich des Ritzels (6) zugeordneten schließseitigen Zahnflanken (8) der in Öffnungsrichtung (Pfeil X) letzten Zähne (9) abgewinkelt sind und
der Kolben (4) in dem Gehäuse (2) mittels wenigstens eines Regulierventiles (11, 12, 13) schließverzögert geführt ist.
Hydraulischer Drehflügelantrieb (100) mit einer von einem Elektromotor (104) angetriebenen Pumpe (105), welche einen in einem Gehäuse (2) eines Türschließers (1) geführten Kolben (4) gegen die Kraft einer in einem Federraum (18) gelagerten Schließfeder (3) beaufschlagt, mit einer zwischen dem Federraum (18) und der Pumpe (105) vorgesehenen Ausgleichsleitung (108), mit einem exzentrisch im Gehäuse (2) des Türschließers (1) drehbar gelagerten, eine kreisrunde Wälzkurve aufweisenden Ritzel (6), welches mit einer Zahnstange (5) des Kolbens (4) kämmt, wobei ein Mittelpunkt M der Wälzkurve gegenüber einer Drehachse D des Ritzels (6) in der Schließposition in Richtung auf die Zahnstange (5) und in der Öffnungsposition gegenüber der Drehachse D entgegengesetzt versetzt ist, wobei,
die Zahnstange (5) als Zahnstangenprofil ausgebildet ist und die schließseitigen Zahnflanken (8) der in Öffnungsrichtung (Pfeil X) letzten Zähne (9) abgewinkelt ausgebildet sind,
die Zähne (9) der Zahnstange (5) auf einer S-förmigen Wälzkurve angeordnet sind,
wobei jeweils ausgehend von der Schließposition, die Wälzkurve im Wesentlichen bis zur halben Länge der Zahnstange (5) ansteigend und folgend abfallend ausgebildet ist,
alle Zähne (9) der Zahnstange (5) öffnungsseitig und schließseitig unterschiedliche Flankenwinkel aufweisen,
der öffnungsseitige Flankenwinkel der Zähne (9) im Wesentlichen etwa bis zur halben Länge der Zahnstange (5) ansteigt und folgend abfallend verläuft,
der schließseitige Flankenwinkel der Zähne (9) im Wesentlichen etwa bis zur halben Länge der Zahnstange (5) abfällt und folgend ansteigend verläuft,
die Zahnkopfbreite der Zähne (9) im Wesentlichen etwa bis zur halben Länge der Zahnstange (5) ansteigt und folgend abfallend verläuft,
die Drehung des Ritzels (6) von der Schließposition bis zur maximalen Öffnungsposition mehr als 180° beträgt, wobei die dem 180° übersteigenden Bereich des Ritzels (6) zugeordneten schließseitigen Zahnflanken (8), deren Öffnungsrichtung (Pfeil X) letzten Zähne (9) abgewinkelt sind und der Kolben (4) in dem Gehäuse (2) mittels wenigstens eines Regulierventiles (11, 12, 13) schließverzögert geführt ist.
Hydraulischer Drehflügelantrieb (100) mit einer von einem Elektromotor (104) angetriebenen Pumpe (105), welche einen in einem Gehäuse (2) eines Türschließers (1) geführten Kolben (4) gegen die Kraft einer in einem Federraum (18) gelagerten Schließfeder (3) beaufschlagt, mit einer zwischen dem Federraum (18) und der Pumpe (105) vorgesehenen Ausgleichsleitung (108), mit einem exzentrisch im Gehäuse (2) des Türschließers (1) drehbar gelagerten, eine kreisrunde Wälzkurve aufweisenden Ritzel (6), welches mit einer Zahnstange (5) des Kolbens (4) kämmt, wobei ein Mittelpunkt M der Wälzkurve gegenüber einer Drehachse D des Ritzels (6) in der Schließposition in Richtung auf die Zahnstange (5) und in der Öffnungsposition gegenüber der Drehachse D entgegengesetzt versetzt ist, wobei,
die Zahnstange (5) ist als Zahnstangenprofil ausgebildet, wobei deren schließseitigen Zahnflanken (8), deren Öffnungsrichtung (Pfeil X) letzten Zähne (9) abgewinkelt oder konvex gekrümmt ausgebildet sind,
die Zähne (9) der Zahnstange (5) sind auf einer S-förmigen Wälzkurve angeordnet, wobei jeweils ausgehend von der Schließposition:
die Wälzkurve im Wesentlichen etwa bis zur halben Länge der Zahnstange (5) ansteigend und folgend abfallend ausgebildet ist,

alle Zähne (9) der Zahnstange (5) öffnungsseitig und schließseitig unterschiedliche Flankenwinkel aufweisen,

der öffnungsseitige Flankenwinkel der Zähne (9) im Wesentlichen etwa bis zur halben Länge der Zahnstange (5) ansteigt und folgend im Wesentlichen gleichbleibend verläuft, der schließseitige Flankenwinkel der Zähne (9) im Wesentlichen etwa bis zur halben Länge der Zahnstange (5) abfällt und folgend ansteigend verläuft,

die Drehung des Ritzels (6) von der Schließposition bis zur maximalen Öffnungsposition beträgt weniger als etwa 180°, wobei die dem 180° annähernden Bereich des Ritzels (6) zugeordneten schließseitigen Zahnflanken (8), deren Öffnungsrichtung (Pfeil X) letzten Zähne (9) der Zahnstange (5) abgewinkelt sind,

und der Kolben (4) in dem Gehäuse (2) mittels wenigstens eines Regulierventiles (11, 12, 13) schließverzögert geführt ist.
Drehflügelantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzel (6) und/oder die Zahnstange (5) Zähne mit geraden, abgewinkelten oder konvex gekrümmten Zahnflanken aufweisen.
Drehflügelantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzel (6) eine Evolventenverzahnung (7) aufweist.
Drehflügelantrieb nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch unterschiedliche Anordnung von Ölablaufleitungen (19, 20, 21, 22, 25, 26, 27, 28, 29) und den Regulierventilen (11, 12, 13) verschiedene Schließcharakteristiken realisiert werden können.
Drehflügelantrieb nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Regulierventile (11, 12, 13) in einer Gehäusewandung (10) des Gehäuses (2) angeordnet sind, wobei mindestens einem der Regulierventile (11, 12, 13) zwei Schließphasen zugeordnet sind.
Drehflügelantrieb nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließvorgang vier Phasen der Schließverzögerung umfasst, wobei unter Verwendung von der Regulierventile (11, 12) das erste Regulierventil (11) sowohl eine erste Schließphase zwischen etwa 180° und 100° als auch eine dritte Schließphase zwischen etwa 70° und 20° mit gleicher Schließgeschwindigkeit steuert, während das zweite Regulierventil (12) die vierte Schließphase zwischen etwa 20° und 0° steuert und in der zweiten Schließphase zwischen etwa 100° und 70° die Funktion beider Regulierventile (11, 12) aufgehoben ist.
Drehflügelantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ölablaufleitung (14) des ersten Regulierventiles (11) in der ersten Phase der Schließverzögerung in eine in einem Kolbenmantel (15) angeordnete Längsnut (16) mündet, welche über eine federraumseitig die Längsnut (16) begrenzende Radialbohrung (17) des Kolbens (4) mit dem Federraum (18) in Verbindung steht.
Drehflügelantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölablaufleitung (14) in eine Ölablaufleitung (19) mündet, die über das Regulierventil (11) mit der Ölablaufleitung (20) verbunden ist, die in einen Kolbenraum (24) mündet.
Drehflügelantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Phase der Schließverzögerung ein Druckausgleich von dem Kolbenraum (24) zum Federraum (18) aufgrund eines Spieles zwischen dem Kolben (5) und der Gehäusewandung (10) möglich ist.
Drehflügelantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der dritten Schließphase das Öl vom Kolbenraum (24) über die Ölablaufleitung (20), das Regulierventil (11) und die Ölablaufleitungen (14, 19) und einer Überströmkante des Kolbens (5) in den Federraum (18) gelangt.
Drehflügelantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer vierten Phase des Schließvorganges die Ölablaufleitung (20) verschlossen ist und das Öl aus dem Kolbenraum (24) über die Ölablaufleitung (25), das Regulierventil (12) und die Ölablaufleitungen (21 und 22) und über die Überströmkante in den Federraum (18) gelangt.