Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für eine Tür,
ein Tor oder dergleichen mit einem elastischen Speicherelement gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Bei der DE 39 15 241 A1
ist eine automatische Schiebetür mit mindestens einem Flügel vorhanden,
die zusätzlich zu dem normalen Antrieb einen Hilfsantrieb aufweist. Beim normalen
Schließen der Tür wird dem Hilfsantrieb Energie zugeführt und darin
gespeichert. Die Energie wird beispielsweise bei Stromausfall und/oder gleichzeitiger
Unterbrechung des normalen Antriebes durch eine Kupplung wirksam. Ein solcher Hilfsantrieb
besteht beispielsweise aus einem elastischen Gummielement, das einmal mit dem Kämpfer
der Tür und zum anderen mit dem Türflügel verbunden ist. Zur Erlangung
der erforderlichen Speicherkapazität wird dabei das Gummiseil über eine
Umlenkrolle so geführt, dass sich eine Länge ergibt, die für das
Öffnen der Tür die erforderliche Energiespeicherung gewährleistet.
Der Nachteil eines solchen Hilfsantriebes ist darin zu sehen, dass
er sehr viel Platz benötigt und sich über die gesamte Länge des Kämpfers
erstreckt. Darüber hinaus ist es zur Erzielung der notwendigen Kräfte
notwendig, das Gummielement in entsprechender Stärke auszuführen. Doch
durch eine derartige Anordnung innerhalb des Kämpfers sind bei heutigen Türen
die Platzverhältnisse sehr beengt, da die Kämpfer in ihren Außenmaßen
immer kleiner werden.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung eine Antriebsvorrichtung zu schaffen,
die für unterschiedlichste Türen oder Tore oder dergleichen einsetzbar
ist und sich nicht über die gesamte Länge des Kämpfers erstreckt.
Dieses bedeutet, dass eine solche Antriebsvorrichtung in der Lage sein muß
die Türflügelmassen und die Reibungsverluste eines Getriebemotors und
die damit verbundene elektromotorischen Kräfte zu überwinden. Darüber
hinaus soll eine derartige Antriebsvorrichtung preisgünstig herzustellen sein,
d. h., dass auf keinen Fall eine schaltbare Kupplung verwendet wird und darüber
hinaus soll die Antriebsvorrichtung nachrüstbar bzw. austauschbar sein.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruches
1 gelöst. Die Unteransprüche geben dabei eine weitere Ausgestaltung des
erfindungsgemäßen Gedankens wieder.
Aufgrund nationaler und internationaler Bestimmung für öffentliche
Gebäude, wie Bahnhöfe, Kaufhäuser, Sitzungssäle oder dergleichen
müssen automatische Türen so konstruiert sein, dass derartige Türen,
die in Rettungswegen eingebaut sind, sich in einem Gefahrenfalle, beispielsweise
auch bei einem Spannungsausfall, sicher und problemlos öffnen lassen bzw. automatisch
sich öffnen, um den in den Räumen befindlichen Personen einen Fluchtweg
zu schaffen.
Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung ist in der Lage,
angeschlossene Türen oder Tore oder dergleichen aufgrund ihres beinhaltenden
elastischen Speicherelementes, das zu einem kompakten Paket zusammengefügt
ist und durch entsprechende Distanzhalter auf einen konstanten Abstand gehalten
wird, diese automatisch zu öffnen oder zu schließen, wenn z. B. ein Spannungsausfall
vorliegt, ohne dass hierfür eine Kupplung zwischen dem normalen Antrieb und
den Antriebsmitteln notwendig ist.
Das zu einem kompakten Paket zusammengefügte elastische Element,
das ein Gummielement oder ein Kunststoffelement oder eine Feder oder dergleichen
sein kann, wird über Umlenkrollen mehrfach umgelenkt. Dabei sind die Umlenkrollen
vorzugsweise an den Enden der Distanzhalter auf Achsen einzeln drehgelagert. Die
einzelne Lagerung der Umlenkung ist deshalb wichtig, da bei einer Beanspruchung
des elastischen Speicherelementes die Rollen einen unterschiedlichen Weg zurücklegen
und dadurch auch unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten erzeugen. Ferner wird
durch die Einzellagerung der Umlenkrollen ein Ausgleich zwischen einem oberen und
einem unteren Trum realisiert.
Die Umlenkrollen sind dabei vorzugsweise mit Kugellagern oder Gleitlagern
oder dergleichen versehen, damit sie leicht laufen. Zwischen den Kugellagern oder
Gleitlagern oder dergleichen sind entsprechende Distanzscheiben vorhanden, damit
zwei benachbarte Umlenkrollen nicht aneinander geraten.
Das Paket mit dem elastischen Speicherelement, im Wesentlichen gebildet
durch die Distanzhalter und den dazwischen befindlichen Achsen und den kugelgelagerten
Umlenkrollen, ist eine kompakte Einheit bei der durch die mehrfach nebeneinander
gelagerten Rollen so viel von dem elastischen Speicherelement aufgewickelt werden
kann, dass in dem Speicherelement je nach beanspruchter Kraft die entsprechenden
Kräfte gespeichert sind, um Türflügel der unterschiedlichsten Art
anzutreiben. Bei einer Antriebsvorrichtung der vorgenannten Art kann somit durch
Verlängerung oder Verkürzung eine stufenlose Anpassung an die gewünschten
Kräfte erreicht werden. Diese Anpassung beeinflusst quasi die Größe
der kompakten Antriebsvorrichtung nicht. Es versteht sich, dass zur Anpassung der
Kräfte natürlich auch die Dicke des elastischen Speicherelementes verändert
werden kann.
Die Dehnung des verwendeten Speicherelementes ist so ausgelegt, dass
sie in allen Türstellungen im linearen Bereich seiner Kennlinie
liegt. Dieses Ziel wird durch eine vielfache Umlenkung innerhalb des Paketes der
Antriebsvorrichtung erreicht. Die reduzierten Trägheitseffekte des Speicherelementes
infolge der mehrfachen Umlenkung werden durch mittig angeordnete Abgriffe kompensiert.
Dieses bedeutet auch, dass die Einstellung der Kraft des Speicherelementes nur einseitig
an diesem erfolgen braucht.
Damit die Antriebsvorrichtung austauschbar und nachrüstbar ist,
kann sie in Baugruppen vorgefertigt und als kompaktes Paket so konfektioniert werden,
dass sowohl das Ende als auch der Anfang des elastischen Speicherelementes an einem
Transporthalter, der an mindestens einem der Distanzhalter befestigt ist, festgelegt
werden. Wird eine solche Antriebsvorrichtung beispielsweise in den Kämpfer
einer Tür eingebaut, so wird erst nach dem Einbau der Antriebsvorrichtung das
Speicherelement anschließend mit einem Türflügel oder dergleichen
verbunden. Eine solche Tür ist sofort funktionsbereit, da bei jedem Schließen
und Öffnen, je nach Anschlussart, der Tür die Energie in das Speicherpaket
hinein gebracht wird, weil durch die Bewegung des Türflügels das elastische
Speicherelement gespannt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand verschiedener schematisch in
den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele für eine Antriebseinheit
erläutert.
Es zeigen:
1: Eine erste Ausführungsform einer Antriebseinheit
in der Draufsicht;
2: wie 1, jedoch in einer
perspektivischen Darstellung mit nur einem Distanzhalter;
3: eine Schnittdarstellung gemäß
1 nach der Schnittlinie A-A;
4: eine Schnittdarstellung nach 1
gemäß einer Schnittlinie B-B;
5: ein Wickelschema für eine Antriebsvorrichtung
gemäß 1 in einer Explosionsdarstellung;
6: eine zweite Ausführungsform einer Antriebsvorrichtung
in der Draufsicht;
7: wie 6, jedoch in einer
perspektivischen Darstellung mit nur einem Distanzhalter;
8: einen Schnitt gemäß 6,
nach einer Schnittlinie C-C;
9: ein Wickelschema für die zweite Ausführungsform
der Antriebsvorrichtung gemäß der 6 in einer
Explosionsdarstellung.
Die 1 gibt eine Antriebsvorrichtung
1 wieder, die in der Draufsicht als kompaktes Bauteil zu erkennen ist,
bei der zwischen zwei Distanzhaltern 2 und 3 über auf der
linken Seite vorhandenen Umlenkrollen 15, 16, 17,
18, 19, 20 und auf der rechten Seite vorhandenen Umlenkrollen
21, 22, 23, 24, 25, 26 ein
elastisches Speicherelement 4 quasi aufgewickelt ist. Durch die, nur zur
Veranschaulichung ausgeführte, Unterbrechung in der Draufsicht ist ein Transporthalter
5 sichtbar, der beispielsweise an dem Distanzhalter 2 angebracht
ist. An dem Transporthalter 5 ist zum einen ein Speicherelementanfang
7 mittels einer Befestigung 8 festgelegt und darüber hinaus
ein Speicherelementende 6 ebenfalls über eine Befestigung
8 festgelegt. Quasi mit dem Speicherelementanfang 7 ist ein Anschlusspunkt
54 in Form einer Schlinge durch den Transporthalter 5 gelegt,
welche durch entsprechendes Lösen nach dem Einbau in eine Tür die Verbindung
zwischen der Antriebsvorrichtung und beispielsweise einem Türflügel herstellt.
Dieses kann auch der 2 deutlich entnommen
werden. Darüber hinaus wird in der 2 sichtbar,
dass nach dem Entfernen des Distanzhalters 3 die einzelnen Umlenkrollen
15 bis 20 auf der linken Seite und 21 bis 26
auf der rechten Seite erkennbar werden. Die Umlenkrollen 15 bis
20 sind auf einer gemeinsamen Achse 12 und die Umlenkrollen
21 bis 26 auf einer gemeinsamen Achse 11 gelagert.
Die genaue Lagerung kann der 3 entnommen
werden, wo in der Schnittdarstellung A-A durch die Achse 12 hindurch die
Antriebsvorrichtung 1 geschnitten worden ist. Direkt auf der Achse
12 befindet sich für jede der Rollen 15 bis 20 ein
separates Kugellager 14, die untereinander durch Distanzscheiben
10 auf Abstand gehalten werden. Mit dem Außenring der Lager
14 sind die Rollen 15 bis 20 jeweils verbunden. Es versteht
sich, dass auf der gegenüber liegenden Seite die gleiche Lagerung vorhanden
ist, nämlich die Rollen 21 bis 26 mit entsprechenden Lagern
14 und Distanzscheiben. Die Achsen 11 und 12 werden mittels
Befestigungen 13 zu einem kompakten Paket über die Distanzhalter
2 und 3 zusammen verbunden. Auf den Rollen 15 bis
20 bzw. 21 bis 26 ist das elastische Speicherelement
4 aufgewickelt.
Die Befestigung des Speicherelementendes 6 bzw. des Speicherelementanfanges
7 kann noch mal deutlich aus der 4 entnommen
werden.
In der 5 ist das Wickelschema der zuvor
aufgezeigten Antriebsvorrichtung 1 mit dem Speicherelement 4 in
detaillierter Weise noch einmal dargestellt worden. An dieser Stelle sei angemerkt,
dass die Anzahl der Umlenkrollen 15 bis 20 und dementsprechend
der Umlenkrollen 21 bis 26 eine größere bzw.
auch eine kleinere Anzahl von Umlenkrollen beinhalten kann. Die Anzahl der Umlenkrollen
wird dadurch bestimmt, wie hoch die entsprechenden Kräfte sein sollen, die
in einer solchen Antriebsvorrichtung 1 gespeichert werden.
Zum besseren Verständnis sind deshalb in der 5
die Achsen 11 und 12 mit ihren Befestigungen weggelassen worden,
und es sind zwischen den Distanzhaltern 1 und 2 die einzelnen
Verläufe der Trumme darzustellen. An der Transporthalterung 5 ist
der Speicherelementanfang 7 über die Befestigung 8 festgelegt.
Durch die Schlinge über den Transporthalter 5 wird der Speicherelementanfang
7 zu der Umlenkrolle 15 geführt. Dabei umschlingt das Speicherelement
4 die Umlenkrolle 15 bereichsweise und wird in einem Trum
27 oberhalb zu der Umlenkrolle 21 geführt. Hier umschlingt
wiederum das Speicherelement 4 die Umlenkrolle 21 und wird dabei
über einen Trum 28 zu der Umlenkrolle 16 geführt. Von
der Umlenkrolle 16 geht es oberhalb in einen Trum 29 zu der Umlenkrolle
22. Von der Umlenkrolle 22 wird unterhalb ein Trum 30
zu der Umlenkrolle 17 geführt. Von der Umlenkrolle 17 geht
ein Trum 31 zu der Umlenkrolle 23 und von dort über einen
Trum 32 zu der Umlenkrolle 18 und von dieser mittels eines Trummes
33 zu der Umlenkrolle 24 und von dort über einen Trum
34 zu der Umlenkrolle 19. Von der Umlenkrolle 19 geht
ein Trum 35 zu der Umlenkrolle 25 und von dort in einem Trum
26 über die Umlenkrolle 20 weiter in einen Trum
37 über, der nach einer Umschlingung der Umlenkrolle 26 in
das Speicherelementende 6 übergeht und mittels der Befestigung
8 an dem Transporthalter 5 festgelegt wird.
Durch diese Anordnung wird deutlich, dass bei einer Verbindung des
Speicherelementanfanges 7 mit einem Türflügel oder dergleichen
aufgrund der auftretenden Kräfte und damit der unterschiedlichen Dehnung der
einzelnen Trumme 27 bis 37 die einzelnen Umlenkrollen
15 bis 26 unterschiedliche Wege zurücklegen. Dieses bedeutet,
dass beispielsweise die Umlenkrolle 15 ein Vielfaches der Umdrehungen macht,
als die Umlenkrolle 26. Gleichzeitig wird aber auch deutlich, dass durch
eine derartige Anordnung, nämlich Einzellagerung der Umlenkrollen
15 bis 26 die unterschiedlichsten Umfangsgeschwindigkeiten und
damit Ausgleichsmöglichkeiten der einzelnen Trumme innerhalb der Antriebsvorrichtung
1 ohne weiteres auf einem kompakten Raum bewerkstelligt werden können.
Die 6 bis 9
geben eine zweite Ausführungsform einer Antriebsvorrichtung 40 wieder,
die in ähnlicher Weise wie die Antriebsvorrichtung 1 aufgebaut ist.
Nur sind in dieser Ausführungsform, was den 6
bis 9 zu entnehmen ist, der Speicherelementanfang
7 und das Speicherelementende 6 des Speicherelementes
4 beide über Befestigungen 8 dauerhaft an dem Transporthalter
5 festgelegt. Um eine derartige Antriebsvorrichtung 40 einer Verwendung
zu überführen, wird ein Anschlusspunkt 9 in die Mitte des Speicherelementes
4 gelegt. Dieses kann deutlich der 6 entnommen
werden bzw. auch der 8 und insbesondere der
9, bei der im Einzelnen die Verläufe des Speicherelementes
als Wickelschema wiedergegeben sind.
Der Speicherelementanfang 7 ist wie erwähnt an dem Transporthalter
5 mittels der Befestigung 8 festgelegt. Von dort geht ein Trum
38 zu der Umlenkrolle 21 und umschlingt diese, so dass in einem
obenliegenden Trum 39 dieser zu der Umlenkrolle 15 geleitet wird
und von dort unterhalb in einem Trum 41 zu der Umlenkrolle 22
gelangt und wiederum oberhalb weitergeführt wird in einem Trum 42
zu der Umlenkrolle 16. Von der Umlenkrolle 16 geht in einem untenliegenden
Trum 43 dieser zu der Umlenkrolle 23 und über einen oben
liegenden Trum 44 über die Umlenkrolle 17 in einem untenliegenden
Trum 45 der in einer Schlinge, die den Anschluss 9 bildet in der
Transporthalterung 5 zunächst festgelegt ist. Jedoch von dort geht
in einem Trum 46 das Speicherelement 4 weiter und umschlingt die
Umlenkrolle 18 und wird über einen Trum 47 zu der Umlenkrolle
24 geleitet und von dort wiederum unterhalb in einem Trum 48 über
die Umlenkrolle 19 in einen Trum 49 überführt und von
dort über die Umlenkrolle 25 und in einem Trum 50 zu der
Umlenkrolle 20 weitergeführt.
Von der Umlenkrolle 20 führt ein Trum 51 zu
der Umlenkrolle 26 und von dort über einen Trum 52 zu dem
Speicherelementende 6, das an der Transporthalterung 5 festgelegt
ist.
Die Antriebsvorrichtungen 1 und 40 sind in ihrem
mechanischen Aufbau gleichwertig jedoch unterscheiden sie sich in dem Wickelschema
für das Speicherelement 4 mit den unterschiedlichsten Führungen.
Dieses ist deshalb notwendig, um beispielsweise bei Türen mit einem oder zwei
Flügeln die gleiche Wirkung, nämlich das garantierte Öffnen oder
Schließen der Flügel oder des Flügels zu bewerkstelligen.
- 1
- Antriebsvorrichtung
- 2
- Distanzhalter
- 3
- Distanzhalter
- 4
- Speicherelement
- 5
- Transporthalter
- 6
- Speicherelementende
- 7
- Speicherelementanfang
- 8
- Befestigung
- 9
- Anschluss
- 10
- Distanzscheibe
- 11
- Achse
- 12
- Achse
- 13
- Befestigung
- 14
- Lager
- 15
- Umlenkrolle
- 16
- Umlenkrolle
- 17
- Umlenkrolle
- 18
- Umlenkrolle
- 19
- Umlenkrolle
- 20
- Umlenkrolle
- 21
- Umlenkrolle
- 22
- Umlenkrolle
- 23
- Umlenkrolle
- 24
- Umlenkrolle
- 25
- Umlenkrolle
- 26
- Umlenkrolle
- 27
- Trum
- 28
- Trum
- 29
- Trum
- 30
- Trum
- 31
- Trum
- 32
- Trum
- 33
- Trum
- 34
- Trum
- 35
- Trum
- 36
- Trum
- 37
- Trum
- 38
- Trum
- 39
- Trum
- 40
- Antriebsvorrichtung
- 41
- Trum
- 42
- Trum
- 43
- Trum
- 44
- Trum
- 45
- Trum
- 46
- Trum
- 47
- Trum
- 48
- Trum
- 49
- Trum
- 50
- Trum
- 51
- Trum
- 52
- Trum
- 54
- Anschluss
