DE102004041358B4

DE102004041358B4 - Obentürschließer

Info

Publication number: DE102004041358B4
Application number: DE102004041358A
Authority: DE
Inventors: Bernd Winkler
Original assignee: Dorma Deutschland GmbH
Current assignee: Dormakaba Deutschland GmbH
Priority date: 2004-08-25
Filing date: 2004-08-25
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2024-08-26
Also published as: AU2005276670A1; US20070256275A1; JP2008510906A; EP1784552A1; DE102004041358A1; NO20071546L; WO2006021362A1; CN101006242A

Abstract

Obentürschließer mit einer von einer Federanordnung im Schließsinn betätigbaren Schließerwelle (8) und einem mit der Schließenrwelle (8) außerhalb des Gehäuses (1) gekuppelten, schwenkbaren Betätigungsarm (28), umfassend eine mit der Schließerwelle (8) kraftschlüssig innerhalb des Gehäuses (1) verbundenen Hubkurvenscheibe (7), die einerseits mit einer Kraftübertragungsrolle (9) in Wirkverbindung steht, welche sich in oder an einem längsbeweglichen Federstützglied (11) befindet, an dem eine äußere Druckfeder (12) mit einer innerhalb der äußeren Druckfeder (12) angeordneten inneren Druckfeder (13) angreift, die beide einen Arbeitsspeicher bilden, wobei sich die innere und die äußere Druckfeder (12, 13) an einem Verschlussstopfen (18) abstützen und zusammen durch einen Stellzapfen (17) eingestellt werden, und dass die Hubkurvenscheibe (7) andererseits mit einer Rolle (19) in Wirkverbindung steht, die in einem Dämpfungskolben (21) gelagert ist, wobei das Federstützglied (11) und der Dämpfungskolben (21) gegenüber der Hubkurvenscheibe (7) eine Verdrehsicherung aufweisen, und dass das Gehäuse (1) beidseitig der Längsachse und parallel zur...

Description

Die Erfindung betrifft einen Obentürschließer mit einer von einer Federanordnung im Schließsinn betätigbaren Schließerwelle.
Üblicherweise wird der Obentürschließer an einer Türzarge, auf einer Tür oder an einer Wand befestigt, wobei ein Betätigungsarm an einem Ende an der Schließerwelle des Obentürschließers befestigt ist, und mit dem anderen Ende mit einem Gleitstück in einer Führungs- oder Gleitschiene gehalten wird, die an der Tür befestigt ist. Alternativ je nach Gegebenheit ist es möglich, den Obentürschließer an der Tür und die Führungs- oder Gleitschiene an der Türzarge oder der Wand zu befestigen. Um ein optisch harmonisches Design zu erreichen, ist es das Bestreben der Hersteller, den Obentürschließer möglichst klein zu bauen und ihn an die Abmessungen der sehr viel kleineren Führungs- oder Gleitschiene anzupassen. Da die durch die Tür auftretenden Kräfte und Drehmomente durch mechanische und/oder hydraulische Komponenten aufgefangen werden müssen, konnten aufgrund der räumlichen Ausdehnung von z.B. Kolben und Zylinder oder Federn bestimmte Abmessungen nicht unterschritten werden, um die von der Norm vorgegebenen Anforderungen zu erfüllen. So gilt seit mehr als 15 Jahren eine Breite von rund 45 mm und eine Höhe von rund 60 mm als absolute Grenze bei der Dimensionierung von Obentürschließern der Größe EN 2–4 (Schließmoment von 13 bis 36 Nm bei 0° bis 4°), wobei die Länge immer variabel war, aufgrund unterschiedlicher Antriebskonzepte und geometrischer Aufhängepunkte auf der Tür.

Aus der DE 40 38 720 A1 ist ein Obentürschließer bekannt geworden, bei dem durch eine symmetrische Hubkurvenscheibe und der Verwendung einer speziellen Montageplatte der Antrieb ohne Änderung oder Anpassung wahlweise für Rechts- oder Linksanschlag der Tür verwendet werden kann. Durch den Einsatz der symmetrischen Hubkurvenscheibe wird in beiden Drehrichtungen ein gleicher Drehmomentenverlauf und auch eine gleiche Schließdämpfung erzielt.

Eine Weiterbildung dieses Obentürschließers wird in der DE 40 41 824 C1 beschrieben, in der eine Verdrehsicherung zwischen Dämpfungskolben und Federstützglied aufgezeigt wird.

In der DE 92 03 873 U1 wird ein Türschließer mit Zahnstange und Ritzel beschrieben, der stirnseitig über Befestigungswinkel mit der Tür oder Wand befestigt wird.

Die GB 1,168,985 zeigt einen Türschließer mit quadratischem Gehäusequerschnitt, bei dem ein Befestigungswinkel in eine Aussparung des Gehäuses eingreift.

Die DE 30 10 703 A1 beschreibt einen Türschließer mit einem im Wesentlichen runden Gehäusequerschnitt, der im Mittelteil Verstärkungen aufweist. Diese Verstärkungen sind mit ebenen Flächen versehen und dienen zur Befestigung des Türschließers an der Tür oder der Wand.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen kostengünstigen Obentürschließer zu entwickeln, der in seinen Abmessungen kompakter ist als nach dem Stand der Technik.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen Obentürschließer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung nutzt die bisherigen Erkenntnisse auf dem Gebiet der Obentürschließer und kombiniert eine Vielzahl von konstruktiven Verbesserungen, um zu den reduzierten Abmessungen zu gelangen. Insbesondere durch sehr aufwändige Festigkeitsuntersuchungen konnte festgestellt werden, dass hinsichtlich der Kräfte nicht der Gehäusequerschnitt oder die Flächenpressung auf der Hubkurvenscheibe der limitierende Faktor ist, sondern die Lagerung der Feder, die aufgrund der hohen Axialkraft das Bestreben hat, die Lagerung mit dem Gewinde aus dem Gehäuse zu drücken und dabei das Gewinde abzuscheren. Durch die Umstellung auf ein Feingewinde, was gegenüber einem metrischen Regelgewinde eine rund 10% höhere Streckgrenze aufweist, in Verbindung mit einer vergrößerten Gewindelänge, konnte ein entscheidender Schwachpunkt in der Dimensionierung des Gehäuses vermieden werden. Die Festigkeitsuntersuchung ergab darüber hinaus, dass das bisher vermeintlich zu große Drehmoment, das über das Gestänge auf den Mitnehmerschaft in das Ge-häuse eingeleitet wird, zu einem großen Teil auf die Befestigungspunkte des Obentürschließers auf der Tür, den Türrahmen oder die Wand eingeleitet wird. Das auftretende Biegemoment und die Verwindung des Gehäu-ses ist damit deutlich geringer als bisher angenommen. Damit konnte bei der im Wesentlichen rohrförmigen Gestalt mit kreisringförmigem Querschnitt des Gehäuses die Wandstärke des Gehäuses insgesamt reduziert werden. Gleichzeitig wurde das Gehäuse entlang der Längsachse parallel zur Wand- oder Türbefestigung abgefräst bzw. über den Querschnitt des Gehäuses beidseitig ein Kreisabschnitt entfernt, so dass die Gehäusewand in diesem Bereich eine im Wesentlichen ebene Fläche aufweist.

Eine weitere Reduzierung des Querschnittes ergibt sich, wenn statt bisher eine Feder zwei Federn verwendet werden, wobei eine kleine Feder in der großen Feder räumlich integriert ist. Durch die Addition der Federkräfte kann die große Feder im Außendurchmesser geringfügig verkleinert wer den, was wiederum Einfluss auf den Gehäusedurchmesser hat. Eine weitere Optimierung ergibt sich, wenn das Federstützglied und der Dämpfungskolben gegen Verdrehen gegenüber der Hubkurvenscheibe gesichert wird, da durch dieses Verdrehen viel Federenergie verloren geht. Auch damit konnte die große Feder im Durchmesser reduziert werden. Durch die Summe dieser teilweise bekannten Einzelmaßnahmen in Verbindung mit der Erkenntnis über die tatsächlich auftretenden Kräfte konnte die Breite des Obertürantriebes einschließlich Verkleidung bei einer Türschließergröße von EN 2–4 von 47 mm auf 38 mm bis 36 mm, bevorzugt auf 37 mm reduziert werden, und die Höhe von 65 mm auf 50 mm bis 48 mm, bevorzugt auf 49 mm. Das Gehäuse des Antriebes reduzierte sich dabei in der Breite von 42 mm auf 33 mm bis 31 mm, bevorzugt 32 mm. Die Abmessungen variieren dabei in Abhängigkeit der gewählten Standards, Werkstoffe und Ausführungsformen.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist die Befestigung des Obentürschließers an einen Befestigungswinkel, der direkt oder indirekt mittels Montageplatte an die Tür, die Türzarge oder die Wand montiert werden kann. Der Befestigungswinkel bietet den Vorteil der erhöhten Zugänglichkeit gegenüber anderen Gehäuse- bzw. Verkleidungsmöglichkeiten. Die Befestigungspunkte und die Öffnungen für den Mitnehmerschaft sind am Befestigungswinkel so gestaltet, dass mit einem Obentürschließer und einem Befestigungswinkel eine beliebige Montage an rechts- oder linksanschlagende Türen erfolgen kann. Der Befestigungswinkel wird seitlich mit Kappen verschlossen. Die Verkleidung wird lediglich über den Befestigungswinkel mit dem montierten Obentürschließer geschoben. Die Verkleidung sieht ebenfalls die mögliche Verwendung für rechts- oder linksanschlagende Türen vor, da korrespondierend mit der Öffnung für den Mitnehmerschaft Aussparungen geschaffen werden, die durch das Herausbrechen von Abdeckclipse erzeugt werden können. Damit kann mit einem Obentürschließer, einem Winkel und einer Verkleidung wahlweise eine rechts- und eine linksanschlagende Tür ausgestattet werden.

Die Erfindung soll an einem schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel, welches in den Zeichnungen dargestellt worden ist, nachfolgend näher erläutert werden.
Es zeigen:
1: Einen Längsschnitt durch einen Obentürschließer,
2: einen Schnitt entlang der Schnittlinie A-A durch den Mitnehmerschaft des Obentürschließers,
3: eine perspektivische Darstellung des Obentürschließers,
4: eine seitliche Darstellung des Obentürschließers im eingebauten Zustand mit Verkleidung,
5: eine perspektivische Darstellung des Obentürschließers mit abgenommener Verkleidung.
In 1 wird ein Obentürschließer 100 dargestellt, dessen zentrales Element eine Hubkurvenscheibe 7 ist. Rechts von der Hubkurvenscheibe 7 erstreckt sich der Bereich mit Druckfedern 12, 13 und links eine Dämpfungseinrichtung des Obentürschließers mit einem Dämpfungskolben 21. Eine Schließerwelle 8 ist nur einseitig aus dem Gehäuse 1 mit einem freien Ende, dem Mitnehmerschaft 2, herausgeführt. Das innerhalb des Gehäuses 1 befindliche Schließerwellenende 22 befindet sich in einem Lager 3. Hierdurch wird die Schließerwelle 8 gegenüber dem Gehäuse 1 abge stützt. Eine weitere Lagerung der Schließerwelle 8 erfolgt durch ein Lager 4, wobei die Abdichtung der gesamten Schließerwelle 8 durch einen Dichtungsring 6 erfolgt. Das Lager 4 mit dem Dichtungsring 6 befindet sich in einem Lagerring 5, der den Verschluss der Schließerwelle 8 darstellt. Innerhalb des Gehäuses 1 als Bestandteil der Schließerwelle 8 befindet sich eine symmetrisch oder asymmetrisch ausgeführte Hubkurvenscheibe 7. Diese Hubkurvenscheibe 7 steht in einem direkten Kontakt mit einer Kraftübertragungsrolle 9 und einer Rolle 19, welche bei einer symmetrischen Hubkurvenscheibe achsmittig zur Gehäuseachse angeordnet sind. Diese Rollen 9, 19 sind wiederum durch Achsbolzen 10 und 20 drehbar gelagert. Die Hubkurvenscheibe 7 ist einstückig mit der Schließerwelle 8 montiert. Die Schließerwelle 8 ist jedoch drehbar gelagert in den Lagern 3 und 4.
Aus dem Stand der Technik ist die Hubkurvenscheibe 7 bereits bekannt, die mit ihren Kurvenbahnen symmetrisch zur Achsmitte des Obentürschließers aufgebaut ist.
Bei der symmetrischen Hubkurvenscheibe 7 bilden die Kurvenbahnen zusammen eine annähernd herzförmige Umfangskontur. Durch diesen symmetrischen Aufbau wird bei jeder Montageart ein gleicher Drehmomentenverlauf mit der gleichen Schließdämpfung erzielt.
Die Kraftübertragungsrolle 9 befindet sich über den Achsbolzen 10 innerhalb eines Federstützgliedes 11. Gegen das Federstützglied 11 drückt die äußere Druckfeder 12, die mit ihrem anderen Ende gegen ein Widerlager 15 anliegt. Das Widerlager 15 ist scheibenartig ausgebildet und weist in seinem Zentrum eine Gewindebohrung auf, in die der Gewindeschaft eines Stellzapfens 17 eingreift. Der Stellzapfen 17 greift seinerseits in einen einschraubbaren Verschlussstopfen 18, welcher sich an einer Stirnseite des Gehäuses 1 befindet. Um den Außendurchmesser der äußeren Druckfeder 12 zu verringern, wurde innerhalb der äußeren Druckfeder 12 eine innere Druckfeder 13 integriert. Diese innere Druckfeder 13 wirkt mit ihrer Kraft auf ein Federstützglied 14, welches sich wiederum am Federstützglied 11 der äußeren Druckfeder 12 abstützt. Die zweite Abstützung der inneren Druckfeder 13 erfolgt über ein Zwischenstück 16, das am Ende des Gewindeschaftes vom Stellzapfen 17 befestigt ist. Durch den Stellzapfen 17 werden beide Federn 12, 13 gleichzeitig in ihrem Federweg und damit ihrer Kraft verstellt. Die innere Feder 13 drückt gegen das Zwischenstück 16 auf den Stellzapfen 17 und die äußere Feder 12 gegen ein Widerlager 15 auf den Stellzapfen 17. Der Stellzapfen 17 überträgt die Kraft über seinen Ansatz 17a auf eine Scheibe 26, die sich wiederum am Verschlussstopfen 18 abstützt. Die gesamten axialen Kräfte werden also von dem Gewinde 18a des Verschlussstopfens 18 aufgenommen. Dieses Gewinde 18a wurde von einem metrischen Regelgewinde in ein Feingewinde geändert, wobei auch die Gewindelänge vergrößert wurde.
Die Rolle 19, welche auch gegen die Hubkurvenscheibe 7 drückt, befindet sich in dem Dämpfungskolben 21. Gegen den Dämpfungskolben 21 drückt eine Druckfeder 23, die sich gegen einen Verschlussstopfen 24 abstützt, der sich innerhalb der zweiten Stirnseite des Gehäuses 1 befindet.
Es ist bekannt, dass ein Teil der Federenergie durch das Verdrehen des Federstützgliedes 11 und des Dämpfungskolbens 21 gegenüber der Hubkurvenscheibe 7 aufgezehrt werden kann. Abhilfe schafft hier eine Verdrehsicherung, bei der das Federstützglied 11 mittels Sicherungsstäbe 25 mit dem Dämpfungskolben 21 verbunden wird, wodurch eine Verdrehung verhindert wird. Auch diese Maßnahme dient dazu, die äußere Feder 12 in ihren Abmessungen zu optimieren.
Aufgrund der Erkenntnis, dass nicht die Biegemomente des Gehäuses, hervorgerufen über die Einleitung eines Drehmomentes auf den Mitnehmerschaft 2, der kritische Punkt in der Dimensionierung des Obentürschließers ist, sondern die Abstützung der Federn 12, 13 am Verschlussstopfen 18, konnte bei einem Türschließer der Größe EN 2–4 der im Wesentlichen kreisringförmige Querschnitt des Gehäuses 1 insgesamt im Außendurchmesser um 4 mm reduziert werden. Zusätzlich wurde das Gehäuse 1 entlang der Längsachse parallel zur Wand- oder Türbefestigung abgefräst bzw. über den Querschnitt des Gehäuses 1 beidseitig ein Kreisabschnitt entfernt, wie dies in der perspektivischen Darstellung von 3 gezeigt wird. Dadurch erhält der eigentlich kreisringförmige Querschnitt des Gehäuses 1, das einem Rohr ähnlich ist, zwei Gehäusewände 1a, die nach außen eine im Wesentlichen ebene Fläche aufweisen. Eine Breite des Obentürschließers Br, was dem Abstand der Gehäusewände 1a entspricht, wurde bei einem Türschließer der Größe EN 2–4 auf 33 mm bis 31 mm, bevorzugt 32 mm, reduziert, und eine Höhe H_T auf 46 mm bis 44 mm, bevorzugt 45 mm (2).
4 ist eine seitliche Darstellung des Obentürschließers mit nicht dargestellter Tür und Zarge. In dieser Einbausituation wird der Obentürschließer mit einer Verkleidung 29 an dem nicht dargestellten Türblatt befestigt und eine Führungsschiene 27 an einer nicht dargestellten Tür, Türzarge oder Wand. Am Mitnehmerschaft 2 des Obentürschließers wird ein Ende eines Betätigungsarmes 28 befestigt, welches mit dem anderen Ende an der Führungsschiene 27 befestigt wird. Aufgrund der Optimierung des Obentürschließers ergibt sich im eingebauten Zustand des Obentürschließers einschließlich der Verkleidung bei einem Türschließer der Größe EN 2–4 eine Breite B_V von insgesamt 38 mm bis 36 mm, bevorzugt 37 mm, und eine Höhe H_V von 50 mm bis 48 mm, bevorzugt 49 mm.
In 5 wird die Befestigung des Obentürschließers 100 an einen Befestigungswinkel 30 gezeigt, der direkt oder mittels nicht dargestellter Montageplatte an die Tür, die Türzarge oder die Wand montiert werden kann. Der Befestigungswinkel 30 bietet den Vorteil der erhöhten Zugänglichkeit gegenüber anderen Gehäusen bzw. Verkleidungsmöglichkeiten. Die Befestigungspunkte und die Öffnungen 31a, 31b für den Mitnehmerschaft 2 sind am Befestigungswinkel 30 so gestaltet, dass mit einem Obentürschließer 100 und einem Befestigungswinkel 30 eine beliebige Montage an rechts- oder linksanschlagende Türen erfolgen kann. Der Befestigungswinkel 30 wird seitlich mit Kappen 32 verschlossen. Die Verkleidung 29 wird lediglich über den Befestigungswinkel 30 mit dem montierten Obentürschließer 100 geschoben. Die Verkleidung 29 sieht ebenfalls die mögliche Verwendung für rechts- oder linksanschlagende Türen vor, da korrespondierend mit den Öffnungen 31a, 31b und dem Mitnehmerschaft 2 Aussparungen 29a, 29b geschaffen werden können, die durch das Lösen oder Herausbrechen von Abdeckclipsen 29c erzeugt werden können.

1: Gehäuse
1a: Gehäusewand
2: Mitnehmerschaft
3: Lager
4: Lager
5: Lagerring
6: Dichtungsring
7: Hubkurvenscheibe
8: Schließerwelle
9: Kraftübertragungsrolle
10: Achsbolzen
11: Federstützglied
12: Druckfeder – außen
13: Druckfeder – innen
14: Federstützglied
15: Widerlager
16: Zwischenstück
17: Stellzapfen
17a: Ansatz
18: Verschlussstopfen
18a: Gewinde
19: Rolle
20: Achsbolzen
21: Dämpfungskolben
22: Schließerwellenende
23: Druckfeder
24: Verschlussstopfen
25: Sicherungsstab
26: Scheibe
27: Führungsschiene
28: Betätigungsarm
29: Verkleidung
29a: Aussparung
29b: Aussparung
29c: Abdeckclip
30: Befestigungswinkel
31a: Öffnung
31b: Öffnung
32: Kappe
100: Obentürschließer
B_T: Breite Türschließer
B_V: Breite Verkleidung
H_T: Höhe Türschließer
H_V: Höhe Verkleidung

Claims

Obentürschließer mit einer von einer Federanordnung im Schließsinn betätigbaren Schließerwelle (8) und einem mit der Schließenrwelle (8) außerhalb des Gehäuses (1) gekuppelten, schwenkbaren Betätigungsarm (28), umfassend eine mit der Schließerwelle (8) kraftschlüssig innerhalb des Gehäuses (1) verbundenen Hubkurvenscheibe (7), die einerseits mit einer Kraftübertragungsrolle (9) in Wirkverbindung steht, welche sich in oder an einem längsbeweglichen Federstützglied (11) befindet, an dem eine äußere Druckfeder (12) mit einer innerhalb der äußeren Druckfeder (12) angeordneten inneren Druckfeder (13) angreift, die beide einen Arbeitsspeicher bilden, wobei sich die innere und die äußere Druckfeder (12, 13) an einem Verschlussstopfen (18) abstützen und zusammen durch einen Stellzapfen (17) eingestellt werden, und dass die Hubkurvenscheibe (7) andererseits mit einer Rolle (19) in Wirkverbindung steht, die in einem Dämpfungskolben (21) gelagert ist, wobei das Federstützglied (11) und der Dämpfungskolben (21) gegenüber der Hubkurvenscheibe (7) eine Verdrehsicherung aufweisen, und dass das Gehäuse (1) beidseitig der Längsachse und parallel zur Tür- oder Wandbefestigung je eine abgefräste Gehäusewand (1a) mit einer nach außen hin ebenen Fläche aufweist und dass ein Befestigungswinkel (30) mit einem Schenkel an einer senkrecht zu den abgefrästen Gehäusewänden (1a) ausgerichteten Fläche des Gehäuses (1) des Obentürschließers (100) und mit dem anderen Schenkel an einer Tür, einer Türzarge oder einer Wand befestigt wird.
Obentürschließer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungswinkel (30) zwei Öffnungen (31a, 31b) zur Aufnahme eines Mitnehmerschaftes (2) aufweist.
Obentürschließer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verkleidung (29) über den Befestigungswinkel (30) geschoben oder gesteckt wird, die mit Aussparungen (29a, 29b) versehen ist, welche mit den Öffnungen (31a, 31b) für den Mitnehmerschaft (2) korrespondieren.
Obentürschließer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (29a, 29b) mit lösbaren Abdeckclipsen (29c) verschlossen sind.
Obentürschließer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussstopfen (18) mit einem Feingewinde (18a) im Gehäuse (1) befestigt ist.
Obentürschließer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Obentürschließer (100) einschließlich Verkleidung (29) eine Breite (B_V) von 38 mm bis 36 mm, bevorzugt 37 mm, aufweist.