DE4101640A1

DE4101640A1 - Automatic door closing device with hydraulic damper - has pressure compensating chamber for damping fluid

Info

Publication number: DE4101640A1
Application number: DE4101640A
Authority: DE
Inventors: Erhard Schupke
Original assignee: Dorma Deutschland GmbH
Current assignee: Dorma Deutschland GmbH
Priority date: 1991-01-22
Filing date: 1991-01-22
Publication date: 1992-07-23

Abstract

An automatic door closing device has a cylindrical body (1) which encloses a spring (2) which acts on a slider (22). The slider is fitted with a roller (6) which actuates the cam (12) which is mounted on the shaft (16) which actuates the door-closing mechanism. A damping piston (14) is installed in the body (1) on the side of the cam opposite to the spring (2). A pressure compensating chamber (23) for the damping fluid is attached to the slider (22). The compensating chamber is fitted with a valve (25) or similar device opens when the pressure of the damping fluid exceeds a defined level. USE/ADVANTAGE - Automatic door closer with a pressure compensating chamber for the damping fluid.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schließelement zum selbsttäti gen Schließen von bewegten Elementen, insbesondere von Tü ren, Toren, Fenstern oder dergleichen gemäß dem Oberbe griff des Patentanspruches 1.The invention relates to a closing element for self-actuation to close moving elements, especially doors ren, gates, windows or the like according to the Oberbe handle of claim 1.

Derartige hydraulische Schließelemente zur Schließung von bewegten Elementen sind hinlänglich bekannt.Such hydraulic closing elements for closing moving elements are well known.

Das Schließelement soll als in sich geschlossenes System angesehen werden. Damit diese Voraussetzung auch zutrifft, sind keine Ventile im Gehäuse des Schließers vorhanden, die einen Druckausgleich bei einem anstehenden Überdruck nach außen hin ablassen würden. Die Gehäuse für Schließ elemente können entweder aus Druckguß oder Aluminium her gestellt werden. Die preiswerte Herstellung von Druckguß gehäusen hat einen entscheidenden Nachteil, der darin zu sehen ist, daß das Gefüge des Gehäuses geringe bis keine Ausdehnungsmöglichkeiten hat, um einen innerhalb des Ge häuses entstehenden Überdruck, der z. B. durch Erwärmung entstehen kann, abzufangen oder auszugleichen, ohne das Gehäuse zu beschädigen. Dieses ist bei Gehäusen, die aus Aluminium gefertigt werden oder aus einer Aluminiumlegie rung bestehen, nicht der Fall. Aluminium hat einen größe ren Ausdehnungskoeffizienten als Druckguß, so daß z. B. bei Brandversuchen das Gehäuse nicht beschädigt wird, weil es sich entsprechend ausdehnen kann. Natürlich befinden sich auch innerhalb des druckfesten Gehäuses verschiedene Druckelemente, welche einen Druckausgleich innerhalb des Gehäuses in einem gewissen Rahmen zulassen. Diese Elemente sind z. B. Drosselkanäle oder Ventile, die vom Dämpfungs raum in den Federraum bzw. drucklosen Achsraum des Schließelementes gehen. Da sich in allen drei vorgenannten Abschnitten innerhalb des Schließelementes auch das Dämp fungsmedium befindet, kann sich über die dazwischenliegen den Ventile bzw. Bypass-Kanäle dieses Dämpfungsmedium ver teilen.The closing element is said to be a self-contained system be considered. So that this requirement also applies, there are no valves in the closer housing, the pressure equalization in the event of an overpressure would drain outwards. The housing for closing elements can either be die cast or aluminum be put. The inexpensive production of die casting housing has one major disadvantage that is in it can be seen that the structure of the housing little to none Has expansion possibilities to one within the Ge resulting overpressure, the z. B. by heating can arise to intercept or compensate without that Damage the housing. This is for housings that are made from Be made of aluminum or from an aluminum alloy exist, not the case. Aluminum has a size Ren expansion coefficient as die casting, so that z. B. at Fire will not damage the case because of it can expand accordingly. Of course there are also different within the flameproof housing Pressure elements, which pressure equalization within the Allow housing to a certain extent. These elements are z. B. throttle channels or valves from the damping space in the spring space or unpressurized axle space of the Closing element go. Because in all three of the above Sections within the closing element also the damper medium is located between them the valves or bypass channels of this damping medium share.

Ein Schließelement, welches den auftretenden Überdruck je doch auch an die Außenwelt abgibt, ist aus der deutschen Patentanmeldung P 40 24 121 zu entnehmen. Hier wird der entstehende Überdruck über Ventile, die sich in der Außen wand des Schließergehäuses befinden, nach außen hin abge lassen. Nach Abfall des Überdruckes ist dieses Element in seiner Funktion wieder voll einsatzfähig.A closing element, which the occurring overpressure depending but also relinquishes to the outside world is from the German Patent application P 40 24 121 can be found. Here is the resulting overpressure via valves that are in the outside wall of the closer housing are located, facing away from the outside to let. After the overpressure has dropped, this element is in fully functional again.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schließelement zum selbsttätigen Schließen von bewegten Elementen in der Art zu schaffen, daß bei einem auftretenden Überdruck inner halb des geschlossenen Systemes kein Dämpfungsmedium nach außen hin austreten kann. Ebenfalls soll das Schließele ment aufgrund des anstehenden Überdruckes nicht durch Be schädigungen des Gehäuses unbrauchbar werden und darf in seinen äußeren geometrischen Abmessungen nicht größer als ein handelsübliches, vergleichbares Schließelement sein.The object of the invention is to provide a closing element automatic closing of moving elements in the manner to create that when an overpressure occurs no damping medium after the closed system can emerge from the outside. The key is also supposed to ment due to the pending overpressure not by Be Damage to the housing can become unusable and may its outer geometric dimensions are not greater than be a commercially available, comparable locking element.

Die Erfindung wird gemäß dem Patentanspruch 1 dadurch ge löst, daß sich innerhalb des Schließelementes eine Luft kammer befindet, die durch entsprechende Ventile oder Mit tel so verschlossen ist, daß sie sich erst bei einem auf tretenden Überdruck innerhalb des Gehäuses öffnet und mit Dämpfungsmedium füllt. Die Dimensionierung des Luftkammer volumens richtet sich nach der sich ausdehnenden Menge des Dämpfungsmediums. Dabei ist zu berücksichtigen, daß ein geringer Restdruck im Schließelement verbleiben kann. The invention is ge according to claim 1 triggers that there is air inside the closing element chamber is located by appropriate valves or with tel is so closed that it only opens at one occurring overpressure within the housing opens and with Damping medium fills. The dimensioning of the air chamber volume depends on the expanding amount of Damping medium. It should be borne in mind that a low residual pressure can remain in the closing element.

Da innerhalb des Schließelementes nur geringe Platzmög lichkeiten vorhanden sind, wird die Luftkammer bzw. der Druckausgleichsraum innerhalb des Federraumes des Schließers vorzugsweise untergebracht. So kann beispiels weise von dem drucklosen Raum im Schließergehäuse eine Bohrung zu dem Druckausgleichsraum führen. Diese Bohrung innerhalb des Druckausgleichsraumes muß mit einem Ver schluß, der bei einem bestimmten auftretenden Druck bzw. einer Temperatur sich öffnet, versehen werden. So kann z. B. als Verschluß eine Kugel genommen werden, die in eine geriebene Paßbohrung unter einer genau vorbestimmten Vor spannung eingedrückt wird. Bei einem auftretenden Über druck, der sich in der Regel durch eine erhöhte Temperatur außerhalb des Schließergehäuses aufbaut, kann so die Kugel aufgrund des Überdruckes in den Druckausgleichsraum ge drückt werden, und der Überdruck, welcher nur einmal ent steht, ist abgebaut. Es ist jedoch auch möglich, diese Ku gel durch ein Sicherheitsventil zu ersetzen, welches so dimensioniert ist, daß bei einem zu definierenden Höchst druck dieses Ventil öffnet. Eine andere Variante stellt der Verschluß der Bohrung mit einem Schmelzlot dar. Dieses Schmelzlot wird im flüssigen Zustand in die Bohrung einge füllt. Nach dem Erkalten des Schmelzlotes stellt dieses einen Verschluß des Druckausgleichsraumes dar. Wie bereits vorerwähnt, wird der Druck nur dann innerhalb des Schließergehäuses überproportional ansteigen, wenn auch die Außentemperatur entsprechend hoch ist. Durch diese er höhte Außentemperatur dehnt sich das Dämpfungsmedium in nerhalb des Schließergehäuses aus und erwärmt sich auch gleichzeitig. Durch diese Erwärmung wird das Lot, welches einen definierten Schmelzpunkt hat, aus seinem festen Zu stand in einen breiigen bzw. flüssigen Zustand überführt und durch den anstehenden Überdruck des Dämpfungsmediums in den Druckausgleichsraum gepreßt. Since only a small amount of space is possible within the closing element the air chamber or the Pressure compensation chamber within the spring chamber of the Closer preferably housed. For example example of the unpressurized space in the closer housing Lead the hole to the pressure equalization chamber. This hole within the pressure equalization room must with a ver conclusion that at a certain pressure or a temperature opens. So can e.g. B. a ball can be taken as a closure, which in a rubbed fitting hole under a precisely predetermined front voltage is pressed in. When an over occurs pressure, which is usually caused by an elevated temperature outside of the closer housing, the ball can due to the overpressure in the pressure equalization chamber be pressed, and the overpressure, which only ent once is dismantled. However, it is also possible to use this Ku gel to be replaced by a safety valve, which is so is dimensioned that at a maximum to be defined pressure this valve opens. Another variant poses sealing the hole with a fusible link. This Solder is soldered into the hole in the liquid state fills. After the melting solder has cooled, this provides a closure of the pressure compensation space. As already mentioned above, the pressure is only within the Closer housing rise disproportionately, albeit the outside temperature is correspondingly high. Through this he at high outside temperatures, the damping medium expands inside the closer housing and also heats up at the same time. Through this heating, the solder, which has a defined melting point, from its fixed closing stood in a mushy or liquid state and due to the existing excess pressure of the damping medium pressed into the pressure equalization chamber.

Durch diese erfinderischen Maßnahmen ist sichergestellt, daß der auftretende Überdruck abgebaut wird und damit der Schließer in seiner Funktion erhalten bleibt. Es kann die Meinung vertreten werden, von vornherein das Schließerge häuse nicht ganz mit dem Dämpfungsmedium aufzufüllen. Die ses scheidet aus, da sonst die Funktion des Schließers nicht hundertprozentig gegeben sein kann, was einen Quali tätsmangel darstellen würde.These inventive measures ensure that the overpressure occurring is reduced and thus the The function of the closer is retained. It can Be represented from the start, the Schlerge not completely fill the housing with the damping medium. The This is ruled out, otherwise the function of the NO contact cannot be a hundred percent what qualifies would represent lack of crime.

Die Erfindung wird anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:The invention is illustrated schematically with reference to Embodiments explained in more detail. It shows:

Fig. 1 Schließergehäuse im Längsschnitt mit darin be findlichem Druckausgleichsraum, Fig. 1 closer housing in longitudinal section with be in findlichem pressure equalization chamber,

Fig. 2 Druckausgleichsraum im Schnitt mit einem Ku gelverschluß, Fig. 2 pressure equalization chamber gelverschluß in section with a Ku,

Fig. 3 Druckausgleichsraum im Schnitt mit einem Schmelzlotverschluß, Fig. 3 in the pressure equalization chamber section with a Schmelzlotverschluß,

Fig. 4 Druckausgleichsraum mit einem Sicherheitsven til. Fig. 4 pressure compensation chamber with a Sicherheitsven valve.

Das Schließergehäuse (1) wird gegen austretendes Dämp fungsmedium durch die Verschlußstopfen (4) und (18) an seinen Stirnseiten verschlossen. Der Austritt der Schließerwelle (16) wird durch den Dichtungsring (21), welcher sich in einem Lagerring (9) befindet, abgedichtet. Somit ist das Schließergehäuse (1) allseits sicher ge schlossen. An dem austretenden Mitnehmerschaft (19) der Schließerwelle (16) kann der Betätigungsarm für den Schließer anmontiert werden. Auf der Schließerwelle (16) befindet sich die Hubkurvenscheibe (12). Mit der Hubkur venscheibe sind im Eingriff die Rolle (15) und die Kraft übertragungsrolle (6). Beide Rollen werden durch Achsbol zen (13) und (7) gelagert. Die Lagerung der Kraftübertra gungsrolle (6) befindet sich innerhalb des Federstützglie des (22). Gegen das Federstützglied (22) stützt sich die Druckfeder (2) einerseits und andererseits gegen das Lager (3) ab. Innerhalb der Druckfeder (2) befindet sich der so genannte Federraum (38). Dieser Federraum (38) liegt im Anschluß an den drucklosen Raum (39), in dem sich die Schließerwelle (16) mit der Hubkurvenscheibe (12) befin det. Das Ausgleichsgehäuse (23) des Druckausgleichsraumes (24) kann vorzugsweise an das Federstützglied (22) inner halb der Druckfeder (2) angeflanscht werden.The closer housing ( 1 ) is sealed against escaping damping medium by the plugs ( 4 ) and ( 18 ) on its end faces. The exit of the closer shaft ( 16 ) is sealed by the sealing ring ( 21 ), which is located in a bearing ring ( 9 ). Thus, the closer housing ( 1 ) is securely closed on all sides. The actuating arm for the closer can be mounted on the emerging driver shaft ( 19 ) of the closer shaft ( 16 ). The cam disc ( 12 ) is located on the closer shaft ( 16 ). With the Hubkur vensscheibe the roller ( 15 ) and the power transmission roller ( 6 ) are engaged. Both rollers are supported by axle bolts ( 13 ) and ( 7 ). The storage of the force transmission roller ( 6 ) is located within the spring support ( 22 ). The compression spring ( 2 ) is supported against the spring support member ( 22 ) on the one hand and on the other hand against the bearing ( 3 ). The so-called spring chamber ( 38 ) is located within the compression spring ( 2 ). This spring chamber ( 38 ) is connected to the unpressurized space ( 39 ) in which the closer shaft ( 16 ) with the cam disc ( 12 ) is det. The compensating housing ( 23 ) of the pressure compensation chamber ( 24 ) can preferably be flanged to the spring support member ( 22 ) inside the compression spring ( 2 ).

Aus fertigungstechnischen Gründen kann es sinnvoll sein, das Ausgleichsgehäuse (23) zu teilen. So ist es möglich, ein Gehäuse z. B. als Drehteil auszuführen. Die beiden Ge häusehälften (26) und (27) des Ausgleichsgehäuses (23) werden durch eine Verbindung (33) mit einander verbunden. Hierbei kann die Verbindung (33) vorzugsweise ein Schraub gewinde sein, welches durch eine Dichtung in Form eines Dichtringes (28) abgedichtet wird. In dem Ausgleichsgehäu seoberteil (27) befindet sich auf der Stirnseite eine Prä zisionsbohrung wie in Fig. 2 dargestellt ist. Diese Prä zisionsbohrung (30) ist genau auf das Maß der darin be findlichen Kugel (29) abgestimmt. Die Kugel kann z. B. eine Kugel der Güteklasse 1 sein, die unter einer genau vorbe stimmten Vorspannung in die Paßbohrung (30) eingesetzt wird. Aufgrund des anstehenden Druckes wird diese Kugel dann bei einem Überdruckverhalten des Schließers nach in nen in das Ausgleichsgehäuse in den Ausgleichsraum (24) gedrückt. Das darin befindliche Luftvolumen steht somit als Ausgleichsgefäß für den anstehenden Überdruck des Dämpfungsmediums im Schließer zur Verfügung.For manufacturing reasons, it may be useful to divide the differential housing ( 23 ). So it is possible to use a housing z. B. run as a turned part. The two Ge halves ( 26 ) and ( 27 ) of the differential housing ( 23 ) are connected to each other by a connection ( 33 ). The connection ( 33 ) can preferably be a screw thread, which is sealed by a seal in the form of a sealing ring ( 28 ). In the differential housing upper part ( 27 ) there is a precision bore on the end face as shown in Fig. 2. This precision bore ( 30 ) is precisely matched to the dimension of the ball ( 29 ) found therein. The ball can e.g. B. be a quality class 1 ball, which is inserted under a precisely pre-determined bias into the fitting bore ( 30 ). Due to the pressure present, this ball is then pressed into the compensating housing into the compensating chamber ( 24 ) when the closer is subjected to excess pressure. The air volume inside is therefore available as a compensation vessel for the excess pressure of the damping medium in the closer.

Die Fig. 3 zeigt eine Variante des in Fig. 2 dargestell ten Ausgleichsgehäuses. Auch dieses Gehäuse ist wieder zweigeteilt und hat an einer Stirnseite einen Verschluß. Dieser Verschluß wird durch ein Schmelzlot mit einer defi nierten Schmelztemperatur hergestellt. In eine Bohrung (35) wird von außen auf die Stirnseite des Ausgleichsge häuseoberteiles (27) eine Senkung (36) eingebracht. Das Schmelzlot ist so ausgewählt, daß bei einer bestimmten an stehenden Temperatur, die einem definierbaren Überdruck entspricht, das Schmelzlot (34) seinen festen Zustand ver liert. Es wird aufgrund des anstehenden Überdruckes außer halb des Druckausgleichsraumes (24) das Schmelzlot (34) in den Innenraum des Ausgleichsgehäuses (23) gedrückt, wo durch das Dämpfungsmedium in den Druckausgleichsraum ein tritt. Eine einfache Möglichkeit das Schmelzlot in die Bohrung (35) einzubringen, besteht darin, indem auf der Innenseite die Bohrung durch einen Verschluß verschlossen wird und das Schmelzlot von oben in die Bohrung mit der nach außen hin führenden Senkung (36) eingegossen wird. Nach dem Erkalten des Schmelzlotes kann das Ausgleichsge häuseoberteil (27) mit dem Ausgleichsgehäuseunterteil (26) über die Verbindung (33) mit der Dichtung (28) verbunden werden und an das Federstützglied (22) angebracht werden. FIG. 3 shows a variant of the differential housing shown in FIG. 2. This housing is again divided into two and has a closure on one end. This closure is made by a fusible link with a defined melting temperature. In a bore ( 35 ), a counterbore ( 36 ) is introduced from the outside onto the end face of the housing top compensation part ( 27 ). The fusible link is selected so that at a certain standing temperature, which corresponds to a definable positive pressure, the fusible link ( 34 ) loses its solid state. It is due to the pending excess pressure outside of the pressure equalization chamber ( 24 ), the solder ( 34 ) is pressed into the interior of the compensating housing ( 23 ), where the damping medium enters the pressure equalization chamber. A simple way of introducing the fusible link into the bore ( 35 ) is to close the bore on the inside by a closure and to pour the fusible link from above into the bore with the counterbore ( 36 ) leading to the outside. After cooling of the fusible link, the compensation housing upper part ( 27 ) can be connected to the differential housing lower part ( 26 ) via the connection ( 33 ) with the seal ( 28 ) and attached to the spring support member ( 22 ).

Eine nicht ganz preiswerte Alternative stellt die Lösung der Fig. 4 dar. In dem Ausgleichsgehäuseoberteil (27) ist statt des Schmelzlotes (34) oder dem Kugelverschluß ein Sicherheitsventil (37) eingesetzt worden. Auch dieses Si cherheitsventil öffnet bei einem anstehenden Überdruck und läßt somit das Dämpfungsmedium in den Druckausgleichsraum (24) eintreten.The solution of FIG. 4 represents a not very inexpensive alternative. In the differential housing upper part ( 27 ), instead of the fusible link ( 34 ) or the ball lock, a safety valve ( 37 ) has been used. This safety valve Si also opens when an overpressure is present and thus allows the damping medium to enter the pressure compensation chamber ( 24 ).

Aufgrund der vorgestellten Maßnahmen ist es sicherge stellt, daß das Schließergehäuse (1) bei einem auftreten den Überdruck im Dämpfungsmedium keinen Schaden erleidet. Auch bei einer weiteren späteren nochmaligen Druckerhöhung nimmt das Schließergehäuse keinen Schaden, weil innerhalb des Schließergehäuses (1) der zusätzliche Druckausgleichs raum (24) vorhanden ist.On the basis of the measures presented, it is certain that the closer housing ( 1 ) will not suffer any damage if the excess pressure in the damping medium occurs. Even in the event of a further subsequent pressure increase, the closer housing is not damaged because the additional pressure compensation space ( 24 ) is present within the closer housing ( 1 ).

BezugszeichenverzeichnisReference numeral

1 Schließergehäuse
2 Druckfeder
3 Lager
4 Verschlußstopfen
5 Schließerwellenende
6 Kraftübertragungsrolle
7 Achsbolzen
8 Lager
9 Lagerring
10 Gewindeschaft
11 Stellzapfen
12 Hubkurvenscheibe
13 Achsbolzen
14 Dämpfungskolben
15 Rolle
16 Schließerwelle
17 Druckfeder
18 Verschlußstopfen
19 Mitnehmerschaft
20 Lager
21 Dichtungsring
22 Federstützglied
23 Ausgleichsgehäuse
24 Druckausgleichsraum
25 Verschluß
26 Ausgleichsgehäuseunterteil
27 Ausgleichsgehäuseoberteil
28 Dichtungsring
29 Kugel
30 Paßbohrung
31 Befestigungsseite
32 Befestigungsseite
33 Verbindung
34 Schmelzlot
35 Bohrung
36 Senkung
37 Ventil
38 Federraum
39 druckloser Raum
40 Dämpfungsraum 1 closer housing
2 compression springs
3 bearings
4 sealing plugs
5 NO shaft end
6 power transmission roller
7 axle bolts
8 bearings
9 bearing ring
10 threaded shaft
11 adjusting pins
12 cam disc
13 axle bolts
14 damping pistons
15 roll
16 closer shaft
17 compression spring
18 sealing plug
19 entourage
20 bearings
21 sealing ring
22 spring support member
23 differential housing
24 pressure equalization chamber
25 closure
26 Differential housing lower part
27 Differential housing upper part
28 sealing ring
29 bullet
30 fitting hole
31 mounting side
32 mounting side
33 connection
34 fusible link
35 hole
36 lowering
37 valve
38 spring chamber
39 depressurized space
40 damping space

Claims

1. Closing element for the automatic closing of moving elements, in particular doors, gates, fen star or the like with a speed of the element influencing the closing speed of the hydraulic damping device, which is located in a hermetically sealed housing which is filled with a damping medium and with min least a damping space, at least one spring space and at least one unpressurized axle space is equipped, which through throttle channels and / or. Valve devices within the housing are connected to one another, characterized in that within the closed housing ( 1 ) there is a pressure compensation chamber ( 24 ) which is closed by a pressure and / or temperature-dependent closure ( 25 ).

2. Closing element according to claim 1, characterized in that a preloaded ball ( 29 ) is inserted as a pressure-dependent closure ( 25 ) within a fitting bore ( 30 ).

3. Closing element according to claim 1, characterized in that a Ven valve ( 37 ) is used as a pressure-dependent closure ( 25 ).

4. Closing element according to claim 1, characterized in that a temperature-dependent fusible link ( 34 ) is used as the temperature-dependent closure ( 25 ).

5. Closing element according to claim 1, characterized in that the differential housing ( 23 ) with the pressure compensation chamber located therein ( 24 ) is in the spring chamber ( 38 ) of the closing element.

6. Closing element according to claims 1 and 5, characterized in that the pressure compensation housing ( 23 ) on the spring support member ( 22 ) is attached.