CN101566028A - 具有液压延迟关闭的闭门器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有液压延迟关闭的闭门器(1)，该闭门器(1)具有可与门扇相联接的闭门器轴(2)，该闭门器轴从关闭位置出来在至少一个转动方向上是可转动的，并与支承在壳体(3)内部的行程凸轮盘(4)相连，其中，所述行程凸轮盘(4)与至少一个分接元件共同作用，所述分接元件与液压缓冲装置处于连接状态，并容纳在排油的液压活塞(5)中。行程凸轮盘(4)的与分接元件共同作用的轮廓区段具有如下的角度区段(H1－H2)，该角度区段(H1－H2)关于行程凸轮盘(4)的转动角度引起液压活塞(5)的加大的行程，以便加大排油，从而在角度区段(H1－H2)上实现门扇的关闭运动的延迟。

Description

具有液压延迟关闭的闭门器
技术领域
本发明涉及一种在权利要求1的前序部分中详细限定的类型的、具有液压的延迟关闭的闭门器。
背景技术
类属的闭门器由专利文献DE 42 39 219 C2公知。该闭门器被实施为用于单侧门的自动闭门器，该闭门器包括可与门扇联接的闭门器轴，该闭门器轴从关闭位置出来能在转动方向上转动，并在壳体内部与行程凸轮盘力配合且形状配合地连接。该行程凸轮盘与滚轮共同作用，该滚轮位于纵向运动的弹力蓄能器之中或之上，构成工作蓄能器的压力弹簧作用在该弹力蓄能器上。闭门器壳体的内腔具有两个被液压活塞分开的压力室，这两个压力室可以通过通道和止回阀彼此相连，所述通道能够不同程度地节流地使压力介质从在门扇关闭时就变小的压力室中流出来，而所述止回阀布置在活塞中，在门扇做打开运动时同样打开。
在弹力蓄能器之中或在弹力蓄能器之上布置有能转动地支承的滚轮，其中，在对油进行挤压的液压活塞处还布置有第二滚轮，这两个滚轮分别在行程凸轮盘上的区段上滚动。当门扇打开时，则行程凸轮盘要么直接地要么通过传动杆置身于旋转之中。由于行程凸轮盘的轮廓，弹力蓄能器的压力弹簧被压缩，从而把能量积蓄在弹力蓄能器中。这些能量用来在打开过程之后把门扇自动地关闭。为此，压力弹簧压向工作活塞，其中，与行程凸轮盘接触的滚轮可转动地支承在工作活塞中。反过来，液压活塞用来对门扇的转动运动进行缓冲，其中转动运动的速度，特别是门扇关闭运动的速度可通过节流阀布置来调整。
在这种自动闭门器中产生如下的问题，即，尤其是对于例如酒店的房间门，打开约90°，门扇在打开后会立即再次实施关闭运动。但这样的自关闭应当能被制止很短的一段时间，以便例如让箱子通过房间门。出于防火原因不允许的是，给门扇设有不与防火设备联接的机械固定件。而电磁的固定装置非常昂贵，且需要附加的烟雾开关。
因此，在门扇完全打开后对门扇的关闭运动进行延迟是想要实现的，从而可穿过门，而不必主动地将门保持固定。
此外，还公知如下的闭门器，该闭门器可以凭借附加的节流阀来产生延迟关闭。这样的延迟关闭可在闭门器的整个打开角度上或只是在打开角度的部分区段上产生效果。因此，例如只在70°-90°的打开角度上的有限制的延迟关闭只有非常费劲才能实现。另一缺点是昂贵且费劲的钻孔，目的是为了油能经由一个或多个附加的节流阀在压力室之间来回流动。因为这些小节流阀容易很快地堵塞，原因是最细小的颗粒会沉积在通道或阀座上，因此这种解决方案的可靠性大受限制。如果该阀门布置设置有相应的小的控制间隙，用来在打开角度的部分区段上导致延迟关闭，这些控制间隙可能会被污染，从而对缓冲功能产生不利的影响。因此，这种缓冲装置的寿命由于控制间隙不能提供令人满意的解决方案。
发明内容
由此，本发明的目的是，完成一种具有液压延迟关闭的闭门器，该闭门器具有简单的构造，并可达到长久且无需维护的运行时长。
该目的由依据权利要求1的前序部分的闭门器出发，在结合其标明的特征的情况下得以实现。本发明的有利的改进方案在从属权利要求中得出。
本发明包含如下的技术原理，即，行程凸轮盘的与分接元件(Abgriffselement)共同作用的轮廓区段具有如下的角度区段，即该角度区段引起液压活塞的关于行程凸轮盘的转动角度的行程加大，用来加大排油，以便实现对门扇的关闭运动的延迟。
借助在行程凸轮盘中的根据本发明的角度区段实现，在由分接元件扫过行程凸轮盘的转动角度时，液压活塞就会关于所述转动角度实施加大的行程。在此，行程凸轮盘与第一滚轮处于作用连接状态，该第一滚轮在行程凸轮盘上滚压，抵抗弹力蓄能器的压力弹簧可行程移动地处于连接状态，并被容纳在工作活塞中，其中，分接元件由第二滚轮构成，并且其中，第一滚轮和第二滚轮连同所配属的活塞关于行程凸轮盘对置地布置。分接元件也能可选地由滑动挺杆构成，该滑动挺杆在行程凸轮盘的轮廓上处于滑动接触状态。
所述角度区段在此这样地构成，即在H1和H2之间的角度α的大幅上升体现到轮廓中，用来加大液压活塞的行程关于门扇的转动角度的比率。只有当第二滚轮在角度区段H1至H2之前与行程凸轮盘的其余轮廓区段接触时，门扇才能以正常的关门速度关闭。这被无需附加的阀门布置地，进而也无需附加的控制间隙地实现，因为液压活塞的具有加大行程的行程信息直接展示在行程凸轮盘上，进而不会发生污物等阻塞在阀门布置上的细小控制间隙。由此，根据本发明的闭门器比起基于现有技术的具有相同功能的闭门器，更物美价廉且更可靠，因为在这里可以取消很贵的并且容易受污染的阀门布置。
按行程凸轮盘的有利的改进方案，该行程凸轮盘具有主动凸轮轨道和被动凸轮轨道，其中主动凸轮轨道与第一滚轮作用连接起来，被动凸轮轨道与第二滚轮作用连接起来。角度区段H1-H2在此被构成为被动凸轮轨道内的轮廓区段。主动凸轮轨道在此被构成为行程凸轮盘的作用区段，该作用区段与弹力蓄能器一起把关闭力施加到门扇上。反过来，被动凸轮轨道的区段与液压的缓冲装置处于作用连接状态，从而第二滚轮在被动凸轮轨道上滚压，并在排油的液压活塞中产生需要的行程。被动凸轮轨道的造型在此可以不依赖于主动凸轮轨道地实施，因为被动凸轮轨道的形状不会影响闭门器的转距分布，而只会影响延迟关闭，进而影响闭门过程的时间上的变化走向。
按现有技术，闭门器在门的整个转动范围内具有平坦而均匀的行程变化走向，结果是，对液压油的容积流流量的液压控制要通过多个阀门的不同节流位置来实现。因此，例如在90°-70°角度范围内的延迟关闭要通过单独的阀门来控制。为70°-5°的一般关闭区域而布置另一的阀门，又为0°-5°的最终闩锁区域而设置附加的阀门。每个阀门都可以布置在单独的液压孔中，或通过旁路而被控制。根据本发明可行的是，液压的最终闩锁控制通过被动轨道的相应形状以如下方式来配置，即在最终闩锁的扭转区域内通过以轴线为中心地布置的圆弧来定位为零行程。因此，在只有唯一的调节阀门的情况下，就可产生闭门速度不同的多个闭门器区段，而无需反馈到转距分布(打开和关闭)。
本发明的有利改进方案在于，角度区段H1-H2在被动凸轮轨道内的这样的区段上被引入，即，该区段相应于50°至100°的门扇打开角度，但优选相应于70°至90°的门扇打开角度。依赖于门的特别实施方案地，门扇通常可以打开直至90°，其中更大的打开角度也是可能的。如果门扇打开例如直至70°甚至直至90°，则第二滚轮首先在行程凸轮盘的被动凸轮轨道范围内的传统地构成的轮廓上滚压。但在向角度区段H1-H2的过渡中，既使门扇是在进行均匀的转动运动，液压活塞的行程运动也会获得加速，因为行程凸轮盘的半径从H1直至H2大幅地减小。因此，排油的液压活塞进一步靠近行程凸轮盘的转动轴线。当门被打开90°并被使用者松开时，则第二滚轮在返回的转动方向上再次在根据本发明的角度区段上从H2至H1进行滚压，其中，H2是指行程凸轮盘的小直径，H1是指行程凸轮盘的最大直径。在此，液压活塞必须进行非均衡(überproportional)地加大行程，从而挤压更大量的液压液体，这导致门扇的关闭运动减慢或延迟。当门扇的打开角度达到某一数值，例如70°，则第二滚轮就越过最大的行程H1，并且可以在均匀地构成的余下的被动凸轮轨道上滚压，直到关闭位置H0。
进一步还设置为，行程凸轮盘可以环绕转动轴线转动，被动凸轮轨道关于转动轴线包括最大的行程半径(Rmax)，该最大的行程半径(Rmax)构成被动凸轮轨道的到角度区段H1-H2的过渡，并大于主动凸轮轨道的最大行程半径。因此，凸轮盘内部的最大行程半径构成了凸轮几何形状，第二滚轮必须在该凸轮几何形状上面滚压，其中，液压活塞实施相应加大的行程运动。因此还设置为，被动凸轮轨道内部的角度区段H1-H2为了构成鞍状的轮廓而具有指向转动轴线的凹的轮廓。由此，在延迟关闭的范围内的门扇的运动表现受到影响，其中，在鞍状轮廓的构造变化强烈时，门扇的关闭运动的减慢不是均匀地进行，例如在70°的下方区域中处于最大的延迟。因此，门从90°至70°减慢地关闭，其中，关闭速度在约70°时最小。如果门扇未超过70°，则进行均匀地且未延迟的关闭运动，如同其在传统的闭门器中公知的一样。
液压活塞有利地邻接至装有液压油的后压力室，该后压力室通过节流阀与前压力室是流体地连通。行程凸轮盘被容纳在前压力室中，该前压力室仅通过液压活塞与后压力室分开。当液压活塞在后压力室的方向上运动时，则后压力室在容积方面会变小，与之相反地，前压力室程度相应地在容积方面变大。在此，从后压力室中挤出来的液压油通过节流阀流进前压力室中，其中，在节流阀中对流动横截面调整导致对液压活塞的运动起缓冲作用。所述节流阀可以布置在闭门器的壳体中，其中，位于液压活塞自身内部的布置也是可行的。
根据本发明的闭门器的有利的改进方案还设置为，辅助压力弹簧位于在壳体与液压活塞之间的后压力室中，该辅助压力弹簧把第二滚轮压向行程凸轮盘的被动凸轮轨道。在此，辅助压力弹簧不会影响液压活塞的缓冲表现，因为该辅助压力弹簧仅被构造得如此坚硬，以使得弹簧朝前压力室的方向挤压液压活塞，从而在液压活塞进行回程运动时，将后压力室再次装满压力油。
依照闭门器的可行的实施方式，闭门器可被构成为滑轨闭门器、上部闭门器、底部闭门器或框架闭门器。因此，闭门器精确的安装位置以及闭门器的在闭门器轴与行程凸轮盘的作用连接方面的实施方案，不是对本发明的限制，从而行程凸轮盘也可以直接地布置在门扇的转动轴线上，并且闭门器无需传动杆地与门扇连接。主动凸轮轨道以传统的方式这样构成，即在整个转动角度上可产生固定不变的关闭力，在所述整个转动角度上第一滚轮与凸轮轨道保持接触。
另一有利的实施方式可以以如下方式实现，闭门器设置在门框中或被布置在门板中。从而实现了对使用者来说不可见的解决方案，该解决方案用在可能的空间装潢的各种设计中，例如在酒店中。
按有利的改进方案，闭门器的闭门器轴例如通过滑轨杆或剪刀杆与门框或门板处于作用连接状态。根据传动杆类型，可以依赖于装配类型地例如在拉侧或推侧(Gegenbandseite)上，对凸轮传动机构的关闭力距分布产生影响。
附图说明
改善本发明的其它措施在从属权利要求中得出，或在下面与借助附图对本发明的优选实施例的描述一起进行详细说明。
其中：
图1示出根据本发明的闭门器的示意横截面视图，
图2示出行程凸轮盘的示意图，该行程凸轮盘在被动凸轮轨道的区域内被示出，
图3示出行程凸轮盘的俯视图，其中标明了主动凸轮轨道的区域和被动凸轮轨道的区域，以及
图4示出液压活塞在从关闭位置H0直至越过角度区段H1-H2的门打开角度上的行程变化走向的图表。
具体实施方式
在图1中示意地示出的闭门器1具有闭门器轴2，该闭门器轴可转动地容纳在壳体3中。行程凸轮盘4与该闭门器轴2抗扭地连接起来，其中，闭门器轴2又与门扇抗扭地连接，该门扇通过闭门器1在其关闭运动中受到缓冲。壳体3中装有缓冲介质，缓冲介质通常是液压油。在壳体3中，第一活塞布置在装有油的区域内，第一活塞构成工作活塞8。第二活塞构成液压活塞5，其中，在工作活塞8与液压活塞5之间布置有行程凸轮盘4。
当通过把门扇打开并且闭门器轴2实施转动运动而使行程凸轮盘4置身于旋转中时，则通过随转的行程凸轮盘4的轮廓而使工作活塞8和液压活塞5也置身于行程运动中。工作活塞8与压力弹簧7处于作用连接状态，从而工作活塞8在与压力弹簧7连接的情况下构成弹力蓄能器。第一滚轮6可转动地支承在工作活塞8中，第一滚轮6与行程凸轮盘4的外轮廓相接触。环绕行程凸轮盘4的转动轴线12设定的转动方向用箭头来表示，从而当行程凸轮盘4在转动方向上转动时，第一滚轮6则在行程凸轮盘4的下述区段上滚压，该区段由主动凸轮轨道10来标明。该主动凸轮轨道10这样构成，即，主动凸轮轨道10的半径关于转动轴线12连续地变大。因此，工作活塞8朝压力弹簧7的方向运动并压缩压力弹簧7。接下来，把能量积蓄在压力弹簧7中，压力弹簧7可以引发门扇接下来的关闭运动。第一滚轮6被示出处于卡位位置，该卡位位置由在行程凸轮盘4内部的凹的节段构成。
当行程凸轮盘4在箭头方向上转动时，则可转动地容纳在液压活塞5内的第二滚轮9可以在行程凸轮盘4的凸轮下述区段上滚压，该凸轮区段由被动凸轮轨道11构成。在此，液压活塞5在朝转动轴线12的方向上运动，这是因为被动凸轮轨道11的半径关于转动轴线12轻微地变小。但由于被动凸轮轨道11的根据本发明的轮廓，能使液压活塞5的行程运动关于行程凸轮盘4的转动运动不是均匀的。因此在门进行打开运动时，进而在行程凸轮盘4在所示的转动方向上进行转动运动时，液压活塞5实施行程运动，在后压力室13内设置有辅助压力弹簧16，辅助压力弹簧16支撑在闭门器1的壳体3与液压活塞5之间。
液压活塞5被后压力室13以及前压力室15界定。在打开运动期间，液压活塞5在朝转动轴线12的方向上运动，并扩展后压力室13的容积，从而使后压力室13的容积变大。前压力室15的容积同时缩小，从而既位于后压力室13中又位于前压力室15中的液压油可通过液压管路17来溢流。在液压管路17中装有节流阀14，节流阀14使流量收缩，从而相应地对液压活塞5的行程运动进行缓冲。该节流阀14可以构成为单侧起作用的阀门，从而液压油从前压力室15到后压力室13中的溢流不会被缓冲或只是很轻微地被缓冲。但当门扇实施关闭运动时，则液压活塞5再次在朝内压力室13的方向上运动，并使容积缩小。在此，应用了节流阀14的缓冲作用，从而液压活塞5在朝后压力室13的方向上的回程运动就会变得困难。依赖于被动凸轮轨道11的所构造的轮廓地，液压活塞5的回程运动要么加速地进行，要么变慢地进行。当回程运动加快地进行时，则结果是，门扇的关闭运动的阻力被提高，这是因为液压活塞5的加大的行程使排油的加大更显著，进而开始了根据本发明的延迟关闭。
在图2中示出了行程凸轮盘4的下述部分，该部分构成被动凸轮轨道11。在被动凸轮轨道11的内部构成有依据本发明的角度区段H1-H2，角度区段H1-H2在角度α上延伸。
被动凸轮轨道11的第一部分首先从关闭位置H0延伸直至角度区段H1的开始处。此外，还示出了第二滚轮9，第二滚轮9与被动凸轮轨道11的第一部分相接触。当第二滚轮9在被动凸轮轨道11的所述区段上滚压时，则液压活塞的行程变大，其均匀地随行程凸轮盘4的转动运动来延伸。当第二滚轮的接触点到达位置H1时，则被动凸轮轨道11的半径分布是这样变化的，即，半径从最大半径Rmax降到最小半径，该最小半径位于角度区段H2的末端。因此，液压活塞为了扩展后压力室而实施明显加大的行程运动，使得当行程凸轮盘4引发门扇的关闭运动时，则由液压活塞对压力油的挤压从区段H2直至H1显著加大。因此，实现了门扇根据本发明的延迟关闭，其中，该延迟关闭仅仅是通过被动凸轮轨道11的特殊地构成的轮廓来实现。
图3示出：把行程凸轮盘4划分成被动凸轮轨道11和主动凸轮轨道10。没有为行程凸轮盘4直接确定环绕转动轴线12的转动方向，其中根据本实施方案，为门扇设置有根据本发明的行程凸轮盘4，该门扇单侧地打开约90°。
图4在图表中示意地示出了关于门打开角度
Figure A20091013690100131
的行程变化走向H。液压活塞的行程H是在行程H0处开始的，H0表示门扇的关闭位置。从0°到约70°的打开角度的行程由从H0至H1的行程变化走向来代表。H1-H2的明显加大的行程可由凸轮变化走向看到，其中，关于转动轴线12(见图3)，行程H2和小于行程H1。行程的用虚线表示的其它变化走向代表大于90°的门打开角度。该图表阐明，相对于从H0至H1的行程，在角度区段H1-H2上的行程的比率是较大的。该角度区段上的行程与压力油从后压力室到前压力室所要求的输送是相称的，从而从该图表中可明显地看出延迟关闭的效果。
本发明在其实施方案方面不限于在前面给出的优选实施例。而是闭门器的大量不同的实施方案都是可行的，闭门器可以被构成为滑轨闭门器、上部闭门器、底部闭门器或框架闭门器。
附图标记列表
1         闭门器
2         闭门器轴
3         壳体
4         行程凸轮盘
5         液压活塞
6         第一滚轮
7         压力弹簧
8         工作活塞
9         第二滚轮
10        主动凸轮轨道
11        被动凸轮轨道
12        转动轴线
13        后压力室
14        节流阀
15        前压力室
16        辅助压力弹簧
17        液压管路
H0        关闭位置
H1-H2     角度区段
Rmax      最大的行程半径
α        角度
Figure A20091013690100141
       门打开
H         液压活塞的行程

Claims (12)

1.闭门器(1)，所述闭门器(1)具有能与门扇联接的闭门器轴(2)，所述闭门器轴(2)从关闭位置出来在至少一个转动方向上是能转动的，并与支承在壳体(3)内部的行程凸轮盘(4)相连，其中，所述行程凸轮盘(4)与至少一个分接元件共同作用，所述分接元件与液压缓冲装置处于连接状态，并容纳在排油的液压活塞(5)中，
其特征在于，
所述行程凸轮盘(4)的与所述分接元件共同作用的轮廓区段具有如下的角度区段(H1-H2)，所述角度区段(H1-H2)关于所述行程凸轮盘(4)的转动角度引起所述液压活塞(5)的加大的行程，以便加大排油，从而在所述角度区段(H1-H2)上实现所述门扇的关闭运动的延迟。
2.按权利要求1所述的闭门器(1)，其特征在于，所述行程凸轮盘(4)与第一滚轮(6)处于作用连接状态，所述第一滚轮(6)在所述行程凸轮盘(4)上滚压，并抵抗弹力蓄能器的压力弹簧(7)能行程移动地处于连接状态，并且所述第一滚轮(6)被容纳在工作活塞(8)中，其中，所述分接元件由第二滚轮(9)构成，并且所述第一滚轮(6)和所述第二滚轮(9)连同所配属的活塞(5、8)关于所述行程凸轮盘(4)相对置地布置。
3.按权利要求1或2所述的闭门器(1)，其特征在于，所述行程凸轮盘(4)具有与所述第一滚轮(6)处于作用连接状态的主动凸轮轨道(10)和与所述第二滚轮(9)处于作用连接状态的被动凸轮轨道(11)，其中，所述角度区段(H1-H2)构成所述被动凸轮轨道(11)的轮廓区段。
4.按权利要求1至3之一所述的闭门器(1)，其特征在于，所述角度区段(H1-H2)在所述被动凸轮轨道(11)内的这样的区段上被引入，即，所述区段相应于50°至100°的门扇打开角度，优选相应于70°至90°的门扇打开角度。
5.按上述权利要求之一所述的闭门器(1)，其特征在于，所述行程凸轮盘(4)能环绕转动轴线(12)转动，并且所述被动凸轮轨道(11)关于所述转动轴线(12)包括最大的行程半径(Rmax)，所述最大的行程半径(Rmax)构成所述被动凸轮轨道(11)的到所述角度区段(H1-H2)的过渡，并大于所述主动凸轮轨道(10)的最大行程半径。
6.按上述权利要求之一所述的闭门器(1)，其特征在于，所述被动凸轮轨道内部的所述角度区段(H1-H2)具有指向所述转动轴线(12)的方向的凹的轮廓，以便构造鞍状轮廓。
7.按上述权利要求之一所述的闭门器(1)，其特征在于，所述液压活塞(5)邻接至装有液压油的后压力室(13)，所述后压力室(13)通过节流阀(14)与容纳所述行程凸轮盘(4)的前压力室(15)流体地连通。
8.按上述权利要求之一所述的闭门器(1)，其特征在于，辅助压力弹簧(16)位于在所述壳体(3)与所述液压活塞(5)之间的所述后压力室(13)中，所述辅助压力弹簧(16)将所述第二滚轮(9)压向所述行程凸轮盘(4)的所述被动凸轮轨道(11)。
9.按上述权利要求之一所述的闭门器(1)，其特征在于，所述主动凸轮轨道(10)被这样地构造，即在所述转动角度(H0至H2)上能产生恒定的关闭力。
10.按上述权利要求之一所述的闭门器(1)，其特征在于，所述闭门器(1)被构造为滑轨闭门器、上部闭门器、底部闭门器或框架闭门器。
11.按上述权利要求之一所述的闭门器(1)，其特征在于，所述闭门器(1)被布置在门框中或被布置在门板中。
12.按上述权利要求之一所述的闭门器(1)，其特征在于，所述闭门器(1)的所述闭门器轴(2)通过滑轨杆或剪刀杆与门框或门板处于作用连接状态。
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