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Dokumentenidentifikation DE102005029624B4 12.04.2007
Titel Vorrichtung zum Feststellen eines Flügels
Anmelder GEZE GmbH, 71229 Leonberg, DE
Erfinder Augenstein, Joachim, 75223 Niefern-Öschelbronn, DE
DE-Anmeldedatum 23.06.2005
DE-Aktenzeichen 102005029624
Offenlegungstag 04.01.2007
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 12.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.04.2007
IPC-Hauptklasse E05C 17/22(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse E05C 17/28(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Feststellen eines Flügels nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der EP 0 764 752 A2 ist eine Vorrichtung zum Feststellen eines Flügels einer Tür bekannt, wobei ein durch eine elektrische Ansteuerung in seiner Form veränderbarer Piezoaktor als Gleitkörper eines Betätigungshebels eines Türantriebs ausgebildet und auf einer Stange oder innerhalb einer Führungsaufnahme einer Gleitschiene des Türantriebs geführt ist. Durch die Formveränderung des Piezoaktors tritt Reibschluss zwischen diesem und der Stange oder der inneren Wandung der Führungsaufnahme ein, wodurch der Flügel der Tür festgestellt wird.

Es ist nachteilig, dass der Piezoaktor selbst als Brems- und Klemmelement wirkt und deshalb einer Abnutzung unterliegt. Der Aktor ist nicht einstellbar und kann so Toleranzen zur Stange oder in der Führungsaufnahme nicht ausgleichen.

Aus der DE 199 01 773 A1 ist eine Feststellvorrichtung für eine mit einem Türschließer versehenen Tür bekannt. Ein Gleitarm ist mit seinem einen Ende am Türflügel bzw. am Blendrahmen angelenkt und mit seinem anderen Ende in einer am Blendrahmen bzw. am Türflügel angeordneten Schiene mit einem Gleiter verschiebbar geführt. Der Gleiter wirkt mit einem in der Schiene angeordneten Anschlag zusammen, welcher unter Wirkung eines Federelements in den Bewegungsbereich des Gleiters gedrängt wird. Der Anschlag wirkt mit einem elektrisch schaltbaren Steuerelement zusammen. Das Steuerelement kann dabei ein piezoelektrisches Element sein.

Die aufwändige Vorrichtung ist in einem Bereich außerhalb der Bewegungsbahn des Gleiters angeordnet und benötigt zusätzlichen Einbauraum. Zur Feststellung greift ein Anschlagnocken in die Führungsbahn des Gleiters ein.

Die DE 296 23 040 U1 offenbart eine elektromechanische Feststellvorrichtung für Türflügel, die mit einem Türschließer ausgerüstet sind, dessen Schließerwelle mit einem Ende eines Schwenkarmes gekuppelt ist und dessen anderes Ende über ein Gleitstück in eine Führungsschiene längsverschiebbar eingreift. Das Gleitstück wirkt mit einer Feststellvorrichtung zusammen, die einen ein- und ausschaltbaren Elektromagneten umfasst, an dessen Anker ein Betätigungsstößel mit zwei Halteklauen befestigt ist, die in das Gleitstück eingreifen. Der Elektromagnet ist ein Haftmagnet, wobei zwischen dem Elektromagneten und den Halteklauen keine direkte feste Verbindung besteht. An einem den Elektromagneten durchdingenden Stößel ist einerends eine Ankerplatte vorhanden und andernends ein Verbindungsteil befestigt, das eine gegen eine Feder abgestützte Verstellmutter zur Einstellung des Betätigungsstößels aufweist.

Die in der Führungsschiene angeordnete, aufwändige Vorrichtung benötigt zusätzlichen Einbauraum, wodurch der maximale Öffnungswinkel zur Feststellung der Tür begrenzt ist.

Die DE 77 21 102 U1 offenbart einen Flügelfeststeller für ein Fenster oder eine Tür, mit einem Ausstellarm, der einenends am Blendrahmen und andernends am Flügelrahmen schwenkbar angelenkt ist und an einem Ende einen Gleitschuh aufweist, der in einer hinterschnittenen C-Nut des Rahmens schiebbar geführt ist. Die Gleitreibung des Gleitschuhs ist in der C-Nut durch eine Keilverschiebung änderbar, wobei der Gleitschuh zwei Spreizschenkel und ein Keilstück aufweist, das in einer Ausnehmung zwischen den Spreizschenkeln mit einem Gewindebolzen in Axialrichtung verstellbar angeordnet ist.

Der als Gleitbremse ausgebildete Flügelfeststeller ist in der C-Nut manuell durch einen Gewindebolzen in seiner Bremswirkung einzustellen. Eine elektromagnetische Betätigung ist nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Feststellvorrichtung auszubilden, deren Piezoaktor nicht so schnell abgenutzt wird.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung.

Antriebe für Dreh- oder Kipp-Flügel treiben z.B. Türen oder Fenster in Schließ- und/oder Öffnungsrichtung an. Dies können elektrisch oder hydraulisch betriebene und über Sensoren gesteuerte motorische Antriebe zum Öffnen und Schließen sein, oder mechanische Antriebe, bei welchen durch das manuelle Öffnen ein Energiespeicher aufgeladen wird, der bewirkt, dass der Flügel nach dem Öffnen wieder in seine Geschlossenlage geführt wird. Bei Drehtüren werden dazu Türantriebe eingesetzt, welche über einen in einer Gleitschiene durch einen Gleiter geführten, kraftbeaufschlagten Gleitarm die Krafteinleitung in die Tür bewirken. Dabei kann der Türantrieb am Rahmen oder auch auf dem Türflügel festgelegt sein. Der Gleitarm als Kraftübertragungselement stützt sich dabei, entsprechend der gewählten Anordnung, entweder am Türflügel oder am Rahmen ab.

Die erfindungsgemäße Feststellvorrichtung ist im Gleiter angeordnet, und weist mindestens ein Bremselement auf, das zur Feststellung der Tür gegen die Wandung der Gleitschiene gedrückt wird. Die Betätigung des Bremselements erfolgt durch einen Piezoaktor und gegebenenfalls über ein Betätigungselement, wobei die Kraftwirkungsrichtung der Bremselemente senkrecht auf die Innenwandung der Gleitschienen bewirkt werden kann. Dazu sind am Betätigungselement und an den Bremselementen korrespondierende Schrägflächen angeordnet, welche die Kraftwirkungsrichtung umlenken.

Vorteilhaft sind zwei symmetrische Bremselemente mit Schrägflächen am Betätigungselement und an den Bremselementen angeordnet. Durch die Wahl des Winkels der Schrägflächen kann die Kraftwirkung beeinflusst werden. Es kann zwischen den Bremselementen ein elastisches Element, beispielsweise eine Feder, vorgesehen sein, welches die Bremselemente zum Lösen der Feststellung zurückführt.

Piezoaktoren erfahren beim Anlegen einer elektrischen Spannung eine Formänderung und werden vorteilhaft als Stapelaktoren ausgebildet, um größere Formänderungen zu erzielen. Wird der Piezoaktor zur Feststellung des Türflügels mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt, erfährt der Piezoaktor eine Formänderung, welche das Brems- oder das Betätigungselement verschiebt.

Um den Piezoaktor und die Bremselemente spielfrei zu positionieren, stützt sich der Piezoaktor im Gleiter an einer Einstellschraube ab, wodurch eine verzögerungsfreie Betätigung der Feststellung erfolgen kann.

Die Bremseigenschaften der Bremselemente und der Innenwandung der Gleitschiene können durch Reibbeläge oder durch Oberflächenbehandlung, beispielsweise durch eine Beschichtung oder durch eine Strukturierung der Oberfläche durch mechanische Bearbeitung oder durch Ätzen, beeinflusst werden.

Die Stromversorgung und Ansteuerung kann über längs in der Gleitschiene angeordnete Stromschienen erfolgen. Es können auch Elemente zur Positionsbestimmung des Gleiters angeordnet sein. Die Stromversorgungseinrichtung kann in der Gleitschiene angeordnet sein. Es kann aber auch eine Batterie oder ein Akkumulator im Gleiter selbst angeordnet werden, deren geringe Größe durch den geringen Strombedarf des Piezoaktors ausreicht. Auch ein Solarbetrieb oder weitere alternative Stromquellen sind denkbar, wodurch ein autonomer, von einer Versorgung durch das Stromnetz unabhängiger Betrieb möglich ist.

Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel in der Zeichnung anhand der Figuren näher erläutert.

Dabei zeigen:

1 einen Ausschnitt einer Tür mit einem Antrieb;

2 einen Schnitt entlang der Linie II-II durch die Gleitschiene nach 1;

3 einen Schnitt durch die Gleitschiene entlang der Linie III-III nach 2.

In 1 ist ein Antrieb 1 für eine Tür dargestellt, welcher als obenliegender Türschließer ausgebildet ist. Dabei ist das Gehäuse 4 des Türschließers auf dem Flügel 2 der Tür angeordnet. Der Antrieb 1 weist eine Abtriebswelle auf, mit welcher ein Gleitarm 6 drehfest verbunden ist. Der Gleitarm 6 ist in einer am Rahmen 3 der Tür festgelegten Gleitschiene 5 verschiebbar geführt. Die Anordnung kann auch in umgekehrter Weise angeordnet sein, wobei das Gehäuse 4 des Türschließers auf dem Rahmen 3 und die Gleitschiene 5 auf dem Flügel 2 angeordnet ist. Der Antrieb kann auch als im Flügel 2 integrierter Antrieb 1 ausgeführt sein. Die Betätigung kann über eine beim Öffnen des Flügels 2 vorgespannte Schließerfeder erfolgen oder mit Fremdenergie durch einen Elektromotor oder einen Hydraulikantrieb, wobei der Flügel 2 motorisch in Schließ- und Öffnungsrichtung bewegbar ist.

2 zeigt einen Schnitt der Gleitschiene 5 und des Gleitarms 6 entlang der Linie II-II in 1. In der Gleitschiene 5 sind durch Stege 13 zwei Kammern 14, 15 ausgebildet, in denen der Gleiter 7 geführt ist. Mit dem Gleiter 7 ist der Gleitarm 6 des Antriebs 1 drehgelenkig verbunden.

Wie es aus der 3 ersichtlich ist, sind in dem Bereich des Gleiters 7, der sich in der oberen Kammer 14 befindet, der Piezoaktor 8, das Betätigungselement 9 und zwei Bremselemente 10 angeordnet. Der Piezoaktor 8 stützt sich im Gleiter 7 an einer Einstellschraube 11 ab, mit welcher der Piezoaktor 8 und das Betätigungselement 9 spielfrei an die Bremselemente 10 angelegt werden können. Der Piezoaktor 8 ist vorteilhaft als Stapelaktor ausgebildet, wodurch eine größere Formveränderung bei Anlegen einer elektrischen Spannung an den Piezoaktor 8 erzielt wird. Wird der in 3 gezeigte Piezoaktor 8 mit einer Spannung beaufschlagt, so erfährt dieser eine Längenvergrößerung in Richtung der Gleitschienenlängsachse. Das Betätigungselement 9 wird dadurch in Richtung auf die Bremselemente 10 verschoben.

Das Betätigungselement 9 weist vorteilhaft zwei symmetrisch angeordnete Schrägflächen auf, die mit an den Bremselementen 10 angeordneten Schrägflächen zusammenwirken, wodurch die Kraftwirkungsrichtung der Bremselemente 10 umgesetzt wird und senkrecht auf die Innenwandung der Gleitschiene 5 wirkt. Durch die Wahl des Winkels der Schrägflächen, der hier 45° zur Gleitschienenlängsachse beträgt, kann die Kraftwirkung beeinflusst werden. Die Verschiebung des Betätigungselements 9 durch die Längenänderung des Piezoelements 8 bewirkt, dass die Bremselemente 10 zur Feststellung des Gleiters 7 in der Gleitschiene 5 gegen deren Innenwandung gedrückt werden.

Die Bremselemente 10 und die Innenwandung der Gleitschiene 5 können eine Oberflächenbehandlung aufweisen oder es kann eine Reibfläche angeordnet sein, durch welche Maßnahmen die Bremseingeschafften beeinflussbar sind.

In der unteren Kammer 15 können zur Stromversorgung, Ansteuerung oder für die Messwerterfassung zur Positionsbestimmung mehrere Längselemente 12 angeordnet sein. Die Längselemente 12 können als Stromschienen ausgebildet sein, die mit Schleifern zusammenwirken, die am Gleiter 7 angeordnet sind. Es können auch weitere Längselemente 12 angeordnet werden, welche beispielsweise zur Positionserfassung des Gleiters 7 vorgesehen sind, wodurch bei einem vorgegebenen Türöffnungswinkel der Piezoaktor 8 aktiviert und der Flügel 2 festgestellt werden kann.

Die Stromversorgung der Feststelleinrichtung kann in der Gleitschiene 5 angeordnet sein. Durch den sehr geringen Energiebedarf eines Piezoelements ist auch eine im Gleiter 7 integrierte Stromversorgung denkbar. Dies können Primärelemente, Akkumulatoren, aber zukünftig auch Energieträger, wie Brennstoffzellen kleiner Baugröße, sein.

1
Antrieb
2
Flügel
3
Rahmen
4
Gehäuse
5
Gleitschiene
6
Gleitarm
7
Gleiter
8
Piezoaktor
9
Betätigungselement
10
Bremselement
11
Einstellschraube
12
Längselement
13
Steg
14
obere Kammer
15
untere Kammer


Anspruch[de]
Vorrichtung zum Feststellen eines Flügels, mit einem Antrieb, insbesondere einer mit einem Antrieb versehenen Tür oder eines Fensters, wobei der Antrieb mit einem Gleitarm verbunden ist, an welchem ein in einer Gleitschiene geführter Gleiter angeordnet ist, und wobei der Gleitarm durch einen elektrisch beaufschlagbaren Piezoaktor aufgrund dessen Formänderung blockierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Piezoaktor (8) im Gleiter (7) angeordnet ist, und dass durch den Piezoaktor (8) mindestens ein Bremselement (10) mit einer Kraft beaufschlagt wird, welche das Bremselement (10) zur Feststellung des Gleiters (7) auf die Wandung der Gleitschiene (5) drückt. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betätigungselement (9) vorgesehen ist, welches die Kraftwirkung durch die Formänderung des Piezoaktors (8) auf das Bremselement (10) überträgt. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (9) mindestens eine Schrägfläche aufweist, welche mit einer korrespondierenden Schrägfläche am Bremselement (10) zusammenwirkt. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägflächen des Betätigungselements (9) und des Bremselements (10) jeweils einen Winkel von 45° zur Bewegungsrichtung des Betätigungselements (9) bilden. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einstellschraube (11) vorgesehen ist, um den Piezoaktor (8) in Bezug auf das Betätigungselement (9) auszurichten. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Gleitschiene (5) mindestens ein Längselement (12) zur Stromzuführung für das Piezoelement (9) angeordnet ist. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Gleitschiene (5) mindestens ein Längselement (12) zur Positionsbestimmung des Gleiters (7) und zur Auslösung der Feststellung angeordnet ist. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremselement (10) durch ein elastisches Element in Richtung seiner in den Gleiter (7) zurückgeführten Lage beaufschlagt ist.






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