CN101469586A - 用于门或窗的扇页的驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一个用于扇页的驱动装置，其具有一个壳体，其在一个闭合的系统中包含一个预先确定的流体体积，其中由于热膨胀该流体的体积变化借助一个被该流体施加作用的气体体积补偿，并且其中该起补偿的气体体积被一个柔韧的外罩体所包围，在外罩体的外周表面上作用着该驱动装置的流体的压力。

Description

用于门或窗的扇页的驱动装置

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1前序部分的用于门或窗的扇页的驱动装置。

背景技术

这种驱动装置已经可以从DE 10 2004 031 936 A1中作为公知技术而获知。该用于一个门关闭器的驱动装置包括一个圆筒形壳体，其中一个与门扇页通过一个传动装置作运动连接的工作活塞可被直线地移动导引。该用液压液体作为阻尼介质填充的空心圆筒体被轴向上通过关闭器弹簧施加作用的工作活塞分隔为两个空心腔。这些空心腔依据工作活塞的位置通过溢流通道相互连通，因此被挤压的液压液体在工作活塞运动的阻尼下依据其运动方向可以从一个空心腔溢流到另一个空心腔。在门扇开启回转时，该工作活塞则因此基于它的运动连接克服两个作为关闭器弹簧作用的压力弹簧的力以及溢流的液压液体的阻尼力移动。两个压力弹簧被设置为螺旋压力弹簧的结构并且被设有不同的卷绕直径，因此它们可节省空间地相互对中地被安置在空心圆筒中。较小卷绕直径的螺旋压力弹簧在它压缩和伸展期间被一个导引套筒轴向地导引，同时较大的螺旋压力弹簧被圆筒壁本身移动地导引。在门扇释放时，这个门扇则被同步伸展的压力弹簧的弹簧力克服溢流的液压液体的阻尼力又被压回到其闭合的位置上并且因此自动地被关闭。通过钢制的关闭器弹簧就确保，门的关闭运动可以相当大程度与环境温度无关地可靠地通过该驱动装置实现。

因为液压液体是液压仿形的并且因此不应存在和周围空气的联系，因此这类驱动装置可被密闭地罩盖。

另一方面，按有利的方式在驱动装置的壳体中应该设置一个自由的气体容腔，因此液压液体由于其热膨胀引起的体积变化可以被可靠地补偿，同时不会由于液压液体的膨胀引起的压力升高而发生不密封性。然而可能通过液压系统中不可控的空气体积发生对技术功能的损害。

在一个门关闭器中一般的液压液体填充量的情况下，当以60°K被设为一个实践适合的温度范围的基础时已被预料通过热膨胀产生一个约4.5cm³的体积差。一个不可控的空气体积-例如通过减少液压系统中的填充量以用于补偿热膨胀-只在微小的范围中是可能的。这种空气体积将导致对门关闭器特性的损伤和对操作舒适性的降低。因此，例如在门开启运动的开始，该空气体积首先被压缩，从而该门可以首先几乎没有背压地被打开，同时该背压却接着快速地升高。

另外在GB 2 193 757 A中公开了一种用于门关闭器的驱动装置，其在一个圆筒缸中可被移动导引的工作活塞在通过液压液体的传递作用下被一个作为关闭器弹簧的气体弹簧施加作用。被工作活塞挤压的液压液体在其开启行程中通过一个溢流通道到达一个与其余缸腔分开的空腔中，其中安置一个橡胶弹性的、被充有压力空气的缓冲枕。这个气枕通过流入到该空腔中的液压液体被压缩，因此气枕的体积在该气垫之升高的压力下被相应地减小。在该对应配置的扇页释放时，该气枕又膨胀到其原始体积上，同时从所述空腔中出来的液压液体则流入到该圆筒缸中并且使该工作活塞在其关闭行程方向上被驱动直至其终端位置。但是其中对于作为气体弹簧作用的气枕必需一个总共很高的内压力，以便其与温度相关的弹簧力在最后的关闭运动阶段中还足够用于该扇页的可靠的关闭。而且该驱动装置的液压系统可以籍此完全地被排气，因为在该气枕中的气垫也可以被用于对该液压液体的热膨胀的补偿。但是在驱动装置的液压系统中这种持续的相对高的压力水平会对门关闭器的结构上的造型可能方案、耐久性和操作舒适性起负面作用。

发明内容

作为本发明基础的任务是，实现一种同类的驱动装置，其可以在避免液压系统中过度的压力水平的同时被以大的结构自由度作结构设置，而且保持获得该门驱动装置的操作舒适性。

该任务通过权利要求1的特征解决。

从属权利要求构成本发明的优选的结构配置可能方案。

本发明的构思基于这种考虑，即在该闭合的流体系统中由于温度变化引起的流体的体积变化通过一个补偿装置进行补偿，其并非反应在该液压系统中迅速的压力变化上，而是能实现该体积变化的补偿。

这点可以通过一个用气体填充的柔性外罩体、例如一个橡胶气囊实现，其通过一个孔结构与液压系统处于连接。这个外罩体可以具有一个总体上相对小的体积，因为它虽然可以在较小的程度作为气体弹簧起作用，但只唯一地应用于补偿该流体的与温度相关的体积变化的目的。因此，在外罩体中的气体压力以及其体积都可以是相应较小的。为了在回落的流体温度时外罩体的可靠的膨胀，一个较小的例如1bar的内压力已经能足够了。而且该流体系统可以被完全地充满并且被排气。

最好是该外罩体由橡胶弹性的材料构成，其通过气体填充被相应地鼓起，并且被起膨胀的流体均匀地压缩。该外罩体为了预防损伤被组合设置到驱动装置的流体系统中。为此它可以被配置在一个牢固的补偿容器的内部。其中一个通过它让流体可以流入该补偿容器内部的连接通道可以按优选方式被构造为节流位置。

因此在流体系统中不同于缓慢的压力升高、特别是通过热膨胀的短时压力冲击，也不会导致值得考虑的流体体积溢流到补偿容器的内部。在最简单的情况中，该溢流通道可以由一个具有相应较小直径的单独的孔构成。因此就可实现一个用于液压系统的高通过滤器。该操作舒适性也保持在全部范围内获得，因为例如通过门的打开引起的压力冲击并没有起作用，同时缓慢的压力变化可被补偿。

为了减小例如该孔的堵塞的危险，可以代替该孔而设置一个具有相应较大规格尺寸的烧结构件，其中该烧结构件的可透流体的小孔空隙共同地构成连接通道或高通过滤器。如果该溢流通道被配置在一个管状接纳本体的圆周壁中，该烧结构件最好是可以被构造为环绕的烧结环或是在该圆周的一部分上延伸的烧结环扇形件。

如果该连接通道与此不同地置于一个接纳本体的端部上，则该烧结构件可以按有利的方式被组合配置在一个盖件中或者构成一个可透过的烧结盖件。

为了可以应用一个空心圆筒形的软管部分作为外罩体，该软管端部的可靠的密封可以通过在接纳本体中借助分别一个堵件以及一个附加盖件、特别是一个螺旋盖的夹紧固定结构来实现。

为了在通过一个螺旋压力弹簧具有弹簧储能驱动的驱动装置中不需要附加的位置用于配置该补偿容器，该紧凑的补偿容器可被配置在弹簧绕圈的空心横截面中，并且在给定情况下还另外被利用于径向上支承或线性地导引将其包围的螺旋压力弹簧。这个有利的配置结构方案无关于该弹簧储能驱动装置是否对应配置于用于防火门的门关闭器、用于防洪门的门开启器或者用于操作防火门或防洪门的方向可逆的弹簧储能驱动装置。

附图说明

下面借助附图详细地阐述绘图中的一个具体实施例。其中表明：

图1是通过一个带有示意描绘的补偿容器的、用于门关闭器的驱动装置的中央纵剖图，

图2是图1的补偿容器的纵剖图，

图3是通过补偿容器的一个选择性实施方案的中央纵剖图。

具体实施方式

在图1中可看出一个构造为门关闭器的驱动装置10的水平剖面图。驱动装置10包括：作为主组成构件的一个构造为圆筒管的壳体11；一个在壳体11的孔中可直线被移动导引的工作活塞12，在其齿条中啮合一个传动齿轮13；一个螺旋压力弹簧14，其被轴向上支承在工作活塞12的一个环端面和一个弹簧盘15的一个对置的环端面之间，其中该弹簧盘15在轴向上可被相对工作活塞12沿着一个调节螺钉16地导引；一个用于封闭在壳体11的左端上的壳体盖17和一个用于封闭在其右端上的壳体盖18以及一个圆筒形的补偿容器19，其被配置在螺旋压力弹簧14的空心横截面中。该弹簧力是可调节的，由于弹簧盘15是可沿着调节螺钉16用一个此处未进一步描述的干涉结构从壳体11的外部调节的。为了观测，可以在壳体11中设置一个关闭力指示器22。

壳体11的空心圆筒体被工作活塞12和弹簧盘15划分为两个空心腔。依此，左边的空心腔被壳体盖17和工作活塞12限界，右边的空心腔被工作活塞12和壳体盖16限界。在各空心腔中的所有空间是用液压液体20完全充满的，因为该驱动装置10的液压系统在充填之后已被认真地排气。

为了使壳体11中的工作活塞12可以在液压液体20的阻尼作用下实施它的行程，在壳体11上设置了未描述的具有对应配置的可调节阀门的溢流通道。此外，在工作活塞12中设置了回流截止阀21，它们依据方向允许液压液体20的溢流。通过这种对溢流通道、阀门和回流截止阀21的配置方案能实现液压液体20从壳体11的左边空心腔到右边空心腔的受控的溢流，并且反之亦然。还可以将一个此处未表明的液压泵连接在一个适当的溢流通道中，因此在应用适当的传感器的情况下能实现自动的门驱动。

作为例子，在纯粹机械操作的情况下，通过使传动齿轮13围绕一个和壳体固定的垂直支承轴以逆时针方向转动则发生工作活塞12的向右的推进，因此该工作活塞12由于传动齿轮13在其齿条中的齿啮合而被推动。

传动齿轮13的转动由此产生，即它在不可运动地保持在门或窗的框架上的壳体11之外抗扭转地连接于一个未示出的曲柄臂，其例如被导引在一个滑轨中。在扇页以公知方式和因此未详细描述的方式开启回转时就发生一个伴有传动齿轮13的与扇页的开启角相关的转动的强制运行。

通过传动齿轮13的转动产生的工作活塞12的推进克服螺旋压力弹簧14的作用力进行，因此它被压缩了该工作活塞12的推进行程并且因此被相应地缩短。同时从右边的空心腔中挤出一个相应体积的液压液体20，其溢流到左边的空心腔中。工作活塞12的推进行程是通过传动齿轮13的可能的转动角限界的，因此它不会与补偿容器19碰撞。也可以想到纯粹机械的该移动行程的限界，例如通过螺旋压力弹簧14的最大的压缩。

如果该扇页被释放，则工作活塞12被伸展的螺旋压力弹簧14又回推到壳体11中这个表示的原始位置上，现在通过齿条的推进在齿条的齿部中啮合的传动齿轮13被驱动得以顺时针方向转动。由于齿轮13的转动，与它连接的曲柄臂被朝着框架方向转动并且由此该扇页被牵拉到框架旁。而且因为在通过螺旋压力弹簧14的储能的弹簧力被执行的工作活塞12的行程，相应体积的液压液体20被从左边空心腔挤压到右边的空心腔中，故发生该扇页的被相应缓冲的关闭运动。此外，该可具有的弹簧力随着螺旋压力弹簧14的增大的伸展而下降。

在图1中只示意表明的补偿容器19是被如此配置在弹簧绕圈的空心横截面中，以便它不会妨碍螺旋压力弹簧14的压缩和伸展，并且还不会导致噪声。该补偿容器19应用的首要目的在于，使液压液体20由于热膨胀引起的体积变化借助一个被液压液体20施加压力作用的气体体积得以补偿，该气体体积被一个柔性的外罩体所包围。

在一个图2描述的补偿容器19的第一具体实施例中，该可承载的结构按优选方式由一个管形的、圆筒的接纳本体23、例如由具冲击韧性的塑料或由金属构成，该接纳本体在它的端部上分别通过一个螺旋盖24封闭。该螺旋盖24被拧装到接纳本体23的外圆周的一个对应配置的螺纹上。通过拧装上的螺旋盖24，一个圆柱形堵件25被压入到一个所属的密封座上，该密封座由一个具有矩形横截面的环槽26构成。这个环槽26是在端侧面上从接纳本体23的内圆周被切槽而成的并且由此在管壁中构成一个阶梯的台肩。在由环槽26限界的密封座中夹住一个软管部分27的端部区域，该软管部分由橡胶弹性的塑料构成并且在接纳本体23的整个长度上延伸。依此，软管部分27的两个端部通过分别一个由螺旋盖24、堵件25和环槽26组成的固定配置结构被环绕地相对接纳本体23的对应配置的圆周部分密封住。在堵件25之一个中组合配置一个未示出的阀门，通过该阀门在圆周侧由软管部分27限界的外罩体通过一个泵被充入气体状的介质，如空气28，并且被泵压到一个约1bar的压力。因此该被充气的软管部分27全表面地以大致径向上的预张力靠置在接纳本体23的内圆周上。

为了在装入状态中能实现一个用液压液体20对软管部分27的圆周表面的施加作用，该接纳本体23的壁部在中间的长度区域中被一个连接通道29所贯穿。连接通道29只具有一个相对小的自由流通横截面，因此它作为节流位置而起作用并且对于液压液体构成一个高通过滤器。

连接通道29也可以通过一个具有许多细微的、气体可透过的小孔的烧结插入物30构成。该烧结插入物30被嵌置在接纳本体23中，特别是被注塑在一个作为塑料本体构造的接纳本体23中，并且按照烧结材料中小孔空隙的尺寸在接纳本体23的一部分圆周或也可在其整个圆周上延伸。

因此通过连接通道29可以在驱动装置的液压系统中逐渐的压力升高情况下使液压液体20挤入到补偿容器19中并且软管部分27中的气垫被均匀地压缩，因此该软管部分27的空心横截面被相应地缩小。如果系统压力又下降了时，则因此在软管部分27中的气垫膨胀并且该软管部分27靠置在接纳本体23的内圆周上。液压液体20因此通过连接通道29又从补偿容器19中被挤压出来。

在图3中表明的补偿容器19’的情况下，该功能原理和前述的补偿容器19相一致，因此只对区别作详细地解释。为此作为补偿容器19’的承载结构设置一个接纳本体23’，其在一个端部处被以钵形方式闭合。在接纳本体23’中配置一个由橡胶弹性的塑料构成的气囊27’，其被构造为钵形以适配于接纳本体23’的空心横截面，并且以其敞口的边缘侧在接纳本体23’的钵体底部的附近，同时被以环绕的密封结构固定在接纳本体23’的内圆周上。基于这种配置方案，该气囊27’在通过液压液体20施加压力作用时不在径向上被压缩，而是在轴向上被压缩并且在液压液体20的压力下降时在相反的轴向方向上膨胀。由此作为节流位置构造的连接通道29’被安置在接纳本体23’的敞口的端侧面上。其中按目的要求，该连接通道29’被组合设置在一个盖件的一个烧结构件中或被一个烧结盖件30’的小孔空隙本身构成。

补偿容器19’可以在给定情况下和补偿容器19类似地被构造为长形的，同时它的端部区域构成镜像对称的，因此它可以节省位置地被组合设置在螺旋压力弹簧14的绕圈空心腔中。但是作为选择，补偿容器19’也可以被如此地结构设置，以便它可以同时承担该驱动装置10的壳体盖17，18的功能。因此该补偿容器19’按照结构上的适配可以代替壳体盖17。依此一个贯穿该接纳本体23’底板的阀门能够保持从外部可以接近。

参考符号表

10—驱动装置，11—壳体，12-工作活塞，13—传动齿轮，14—螺旋压力弹簧，15-弹簧盘，16—调节螺钉，17—壳体盖(左边)，18—壳体盖(右边)，19—补偿容器，19’—补偿容器，20—液压液体，21—回流截止阀，22—关闭力指示器，23—接纳本体，23’—接纳本体，24—螺旋盖，25—堵件，26—环槽，27—软管部分，27’—气囊，28—空气，气体，29—连接通道，29’—连接通道，30—烧结插入物，30’—烧结盖件。

Claims (10)

1.用于窗或门的扇页的驱动装置(10)，其具有一个壳体(11)，该壳体在一个闭合的系统中包含一个预先确定的流体体积，其中由于热膨胀该流体的体积变化借助一个被该流体施加作用的气体体积补偿，并且其中该起补偿的气体体积被一个柔韧的外罩体(软管部分27、气囊27’)所包围，在外罩体的外周表面上作用着该流体(液压液体20)的压力。

2.按权利要求1的驱动装置，其特征在于：该外罩体(软管部分27、气囊27’)由柔性的、橡胶弹性的材料构成。

3.按权利要求2的驱动装置，其特征在于：该外罩体(软管部分27、气囊27’)被一个牢固的补偿容器(19，19’)所容纳并且该外罩体的外侧面通过一个贯穿该补偿容器(19，19’)的连接通道(29，29’)与该流体(液压液体20)流通连接。

4.按权利要求3的驱动装置，其特征在于：该连接通道(29，29’)被构造为节流位置。

5.按权利要求3或4的驱动装置，其特征在于：连接通道(29，29’)由多个细微的小孔构成。

6.按权利要求5的驱动装置，其特征在于：烧结构件(30，30’)的透气的小孔空隙设置作为连接通道(29，29’)。

7.按权利要求6的驱动装置，其特征在于：一个接纳本体(23)的圆周壁被连接通道(29)贯穿，其中该连接通道(29)由烧结插入物(30)的小孔空隙构成。

8.按权利要求6的驱动装置，其特征在于：连接通道(29’)被安置在一个接纳本体(23’)的端部上并且由一个烧结盖件(30’)的小孔空隙构成。

9.按权利要求2或3的驱动装置，其特征在于：该外罩体包括一个软管部分(27)，其端部借助一个固定配置结构被相对于一个接纳本体(23)的对应配置的圆周部分密封。

10.按权利要求3的驱动装置，其特征在于：在驱动装置(10)的壳体(11)中安置一个用于弹簧储能驱动的卷绕式驱动弹簧(螺旋压力弹簧14)，其中该补偿容器(19，19’)被安置在弹簧绕圈的空心横截面中。

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