DE102005047339B4

DE102005047339B4 - Türschließer mit Freilauffunktion

Info

Publication number: DE102005047339B4
Application number: DE102005047339A
Authority: DE
Inventors: Volker Bienek
Original assignee: Dorma Deutschland GmbH
Current assignee: Dormakaba Deutschland GmbH
Priority date: 2005-07-05
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2007-07-12
Anticipated expiration: 2025-10-01
Also published as: DE102005047339A1

Abstract

Türschließer (1) mit Freilauffunktion, umfassend eine in einem Gehäuse (2) angeordnete Antriebseinrichtung (3), die über eine Ausgangswelle (4) und einem an dieser angreifenden Gestänge mit einer Tür koppelbar ist, mit einem in einem Tankraum (12) des Gehäuses (2) angeordneten Federkraftspeicher (5), der mit der Antriebseinrichtung (3) koppelbar ist, und mit einer Hydraulikeinrichtung (6), die im Wesentlichen folgende Bestandteile aufweist:
– einen Hauptarbeitskolben (7), der angrenzend an den Federkraftspeicher (5) im Gehäuse (2) geführt ist;
gekennzeichnet durch
– einen äußeren Sperrdruckraum (8), der zwischen dem Hauptarbeitskolben (7) und einer Verschlussschraube (9) im Gehäuse (2) angeordnet ist,
– ein Regelventil (10) für den äußeren Sperrdruckraum (8) und
– ein im Gehäuse (2) angeordneter Magnet (11) mit einem Ventil (25) zur Aufhebung der Arretierung des Federkraftspeichers (5),
– einen im Hauptarbeitskolben (7) angeordneten inneren Sperrdruckraum (13), der zwischen einem mit der Antriebseinrichtung (3) verbundenen Nebenarbeitskolben (14) und...

Description

Die Erfindung betrifft einen Türschließer mit Freilauffunktion gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Türschließer sind bekannt und werden hauptsächlich für Brandschutzabschlüsse eingesetzt, an denen grundsätzlich kein herkömmlicher Türschließer, der bei jeder Türöffnung gespannt werden muss, gewünscht wird. Die Türen sollen ohne Öffnungswiderstand begangen werden können. Im Notfall muss jedoch sichergestellt sein, dass auch ohne Hilfsenergie die Brandschutztür sicher geschlossen wird.

Dies kann damit erreicht werden, dass ein Federdruckspeicher durch einmaliges manuelles Öffnen der Tür gespannt und meist hydraulisch arretiert wird. Mittels eines Magnetventils, welches über Rauchmelder oder eine Brandmeldeanlage gesteuert wird, kann die Arretierung aufgehoben werden. Damit kann der gespannte Federdruckspeicher über eine entsprechende Mitnehmermechanik die Brandschutztür schließen.

In öffentlichen Gebäuden bzw. in größeren Wohnhäusern ergibt sich ein weiteres Problem hinsichtlich der Fluchtwegleitung. Für Brandschutztüren sind dort Türschließer vorgeschrieben, die aber oft wegen des Öffnungswiderstandes nicht gewünscht werden. Der für diesen Problemfall geeignete Freilauftürschließer kann die Türen im Notfall schließen, aber nicht zur Entrauchung oder Fluchtwegfreigabe gezielt wieder öffnen. Dazu müsste ein zusätzlicher Drehtürantrieb, der für den Fall eines Stromausfalls von Akkumulatoren versorgt wird, an den Türen installiert werden. Der technische Aufwand ist jedoch für den äußerst seltenen Notfall enorm hoch.

Die DE 32 34 319 A1 beschreibt einen Türantrieb mit Brandschutzfunktion, der bei Stromausfall durch eine manuelle, hydraulisch oder elektrisch betätigbare Federvorspannung die Tür sicher schließt. Dieser Antrieb weist aber keine Freilauffunktion auf, bei der unter vorgespannter Feder die Tür kraftlos zu öffnen ist. Jede Betätigung dieses Türantriebes erfolgt ausschließlich unter Krafteinwirkung der Feder.

Die GB 2244092 A beschreibt einen Pendeltürschließer, dessen Laschenwagen über eine Stange mit einem Dämpfungskolben verbunden ist. Der Dämpfungskolben ist innerhalb eines Hauptkolbens angeordnet und geführt. Der Hauptkolben wird mit Druck beaufschlagt und spannt damit die Feder. Der Druckraum des Hauptkolbens ist mit dem Druckraum des Dämpfungskolbens verbunden, so dass auf beiden Kolben immer der gleiche Druck lastet. Damit kann der Pendeltürschließer keine Freilauffunktion aufweisen, die unabhängig von der Federspannung ist.

Eine Freilauffunktion für einen Türschließer mit Zahnkolben und Ritzel wird in der DE 27 51 859 A1 offenbart. Dabei wird die Freilauffunktion durch eine mechanische Entkopplung von Zahnkolben mit Federspannkolben erreicht, indem jeder dieser Kolben separat mit Druckmittel anzusteuern ist. Dieses Prinzip kann beispielsweise bei einem Türschließer mit Nockenscheibe nicht angewendet werden da hier der zweite Kolben, der auf die Antriebsachse wirkt, fehlt. Außerdem ist dieses Prinzip zwar technisch einfach, führt aber aufgrund der hintereinander geschalteten Anordnung der Kolben zu einem langen Bauraum für den gesamten Türschließer.

Es ist demgegenüber Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen kompakten Türschließer mit Freilauffunktion der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art zu schaffen, der auch für die Fluchtwegfreigabe bei Brandschutztüren geeignet ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch den Gegenstand mit dem Merkmalen des Anspruches 1.

Der erfindungsgemäße Türschließer weist zusätzlich zu einem äußeren Sperrdruckraum (Hauptdruckraum) einen weiteren, innerhalb des Hauptarbeitskolbens angeordneten hydraulischen inneren Sperrdruckraum (Nebenarbeitsraum) auf, der es zusammen mit einer Hydraulikpumpe möglich macht, die in der Aufgabenstellung genannte Zusatzfunktion auszuüben.

Der durch die Steuerleitung druckbeaufschlagte Nebenarbeitskolben kann hierbei über die Türschließermechanik bzw. Antriebseinrichtung auf deren Gegenrolle wirken und damit die vorzugsweise vorgesehene Kurvenscheibe der Antriebseinrichtung einwirken, so dass ein Drehmoment für die Türöffnung erzeugbar ist. Im Falle des Vorsehens einer Kurvenscheibe ist z. B. durch deren asymmetrische Form die Drehrichtung festgelegt.

Vorteilhafterweise nutzt der erfindungsgemäße Türschließer Bauraum innerhalb des Gehäuses aus, wobei die für die Grundfunktion "Freilauf" bereits vorhandenen Bauteile, wie z. B. der Haupthydraulikkolben (Hauptarbeitskolben) sowie die gesamte restliche Türschließermechanik vorteilhafterweise mitgenutzt werden können.

Der Hauptarbeitskolben wird hierbei vorzugsweise als Zylinderwandung für den inneren Sperrdruckraum genutzt.

Der Nebenarbeitskolben wird hierbei vorzugsweise über einen Mitnehmer an der Türschließermechanik angekoppelt, so dass die Mechanik trotz Freilaufbetrieb kontrolliert werden kann. Dabei ist auch bedeutsam, dass bei Sperrung des inneren Sperrdruckraumes ein unabhängiger Nebenhydraulikstromkreis erzeugbar ist. So ist z.B. trotz Freilauffunktion eine Offenhaltefunktion oder auch eine Schließfolgeregelung möglich.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.

Insbesondere ist hervorzuheben, dass eine zusätzliche Hydraulikkanalanordnung in der seitlichen Verschlussschraube (sogenannter Steuerkopf) des Gehäuses ausgehend vom inneren Sperrdruckraum vorgesehen sein kann, die über weitere Verbindungsbohrungen in das Gehäuse einmündet.

Mittels eines in das Gehäuse eingebrachten Regelventiles und einer Rücklaufbohrung in den Tankraum des Türschließers kann der innere Sperrdruckraum unabhängig vom äußeren Sperrdruckraum (Hauptdruckraum) geregelt werden.

Vorzugsweise wird als Hydraulikpumpe eine Pumpe mit hoher Druckleistung aber kleinem Volumenstrom verwendet.

Ferner ist die Pumpe vorzugsweise für den Fall eines Stromausfalles mit einer unabhängigen Stromversorgung versehen, die beispielsweise als Akkumulator ausgeführt sein kann.

Ferner ist es vorzugsweise möglich, den inneren Sperrdruckraum (Nebenarbeitsraum) bei normalem Freilaufbetrieb als hydraulische Dämpfung zu verwenden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen.
Es zeigen:
1: Einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Türschließer und
2: eine vergrößerte Darstellung des gemäß 1 rechten Teiles des Türschließers zur Erläuterung der Freilauf-Hydraulikeinrichtung.
Gemäß 1 ist ein erfindungsgemäßer Türschließer 1 mit Freilauffunktion dargestellt. Der Türschließer 1 weist ein Gehäuse 2 und eine Antriebseinrichtung 3 auf, die im Gehäuse 2 angeordnet und die über eine Ausgangswelle 4 mit einem in 1 nicht gezeigten Gestänge, das an der Ausgangswelle 4 angreift, mit einer Tür koppelbar ist.
Die Antriebseinrichtung 3 ist im Beispielsfalle als Nockenantrieb mit einer Nockenscheibe und Gegenrolle 20 ausgebildet.
Ferner ist in einem inneren Tankraum 12 des Gehäuses 2 ein Federkraftspeicher 5, vorzugsweise in Form einer Druckfeder, angeordnet, der mit der Antriebseinrichtung 3 gekoppelt ist.
Schließlich zeigt 1 eine Hydraulikeinrichtung 6, die nachfolgend anhand der 2 näher erläutert wird.
Die Hydraulikeinrichtung 6 weist einen Hauptarbeitskolben 7 auf, der angrenzend an den Federkraftspeicher 5 im Gehäuse 2 geführt ist.
Ein äußerer Sperrdruckraum 8 ist zwischen dem Hauptarbeitskolben 7 und einer Verschlussschraube 9 im Gehäuse angeordnet.
Die Hydraulikeinrichtung 6 weist ferner ein Regelventil 10 für den äußeren Sperrdruckraum 8 auf, das im Gehäuse 2 angeordnet ist.
Schließlich ist im Gehäuse 2 ein Magnet 11 mit einem Ventil 25 vorgesehen, das zur Aufhebung der Arretierung des Federkraftspeichers 5, beispielsweise im Brandfalle dient, damit die Tür für derartige Notfälle sicher geschlossen werden kann.
Erfindungsgemäß weist die Hydraulikeinrichtung 6 ferner einen im Hauptarbeitskolben 7 angeordneten inneren Sperrdruckraum 13 auf. Der innere Sperrdruckraum 13 ist zwischen einem mit der Antriebseinrichtung 3 ver bundenen Nebenarbeitskolben 14 und der Verschlussschraube 9 angeordnet.
2 verdeutlicht ferner, dass der Nebenarbeitskolben 14 eine ringförmig ausgebildete Mitnehmerschulter 15 aufweist, die bei der in 2 dargestellten Stellung an einer Anlagefläche 30 des Hauptarbeitskolbens 7, die im inneren Sperrdruckraum 13 angeordnet ist, anliegt. Die Mitnehmerschulter 15 kann jedoch bei entsprechender Bewegung des Nebenarbeitskolbens 14 von der Anlagenfläche 30 abheben, was die Freilauffunktion ermöglicht.
2 verdeutlicht ferner, dass zur Steuerung des inneren Sperrdruckraumes 13 ein Hydraulikkanal vorgesehen ist, der durch zwei Hydraulikkanäle 16, 17 gebildet ist, die in der Verschlussschraube 9 angeordnet sind.
Dieser Hydraulikkanal, bestehend aus den Abschnitten 16 und 17, mündet in einen ersten Ringkanal 18, der im Gehäuse 2 angeordnet ist.
Aus den 1 und 2 ergibt sich ferner, dass der Türschließer mit einer Hydraulikpumpe 19 versehen ist, die an einem Anschluss 29 angeordnet ist. Über den Anschluss 29 und die Kanäle 16, 17 und 18 kann diese Hydraulikpumpe 19 auf den inneren Sperrdruckraum 13 einwirken und damit eine Türöffnung vornehmen.
Im Anschluss an das Regelventil 10 ist ein im Gehäuse 2 angeordneter zweiter Kanalabschnitt 22 vorgesehen, der über einen zweiten Ringkanal 23, der ebenfalls im Gehäuse 2 angeordnet ist, mit einem zweiten Hydraulikkanal 24 in Strömungsverbindung steht.
Zwischen diesem zweiten Hydraulikkanal 24 und dem äußeren Sperrdruckraum 8 ist ein Ventil 25 angeordnet, welches mit dem Magnet 11 zusammenwirkt. Dieses Ventil 25 kann als Kugelventil ausgebildet sein.
Ein Rückschlagventil 26 ist im Hauptarbeitskolben 7 angeordnet, wobei dieses Rückschlagventil 26 über einen dritten Hydraulikkanal 27 vom Tankraum 12 mit dem äußeren Sperrdruckraum 8 in Verbindung steht.
Schließlich verdeutlicht 2, dass in dem Nebenarbeitskolben 14 ein kombiniertes Rückschlag-Überdruckventil 28 angeordnet ist, das über eine geeignete Verbindungsleitung 21 Überdruck in den Tankraum 12 ableiten kann.
Der Funktionsablauf für den Freilauf des Türschließers ist wie folgt: bei bestromten Magnet 11 und damit geschlossenem Ventil 25 muss erst der Federkraftspeicher 5 gespannt werden. Dies kann manuell von Hand über die Antriebseinrichtung 3 erfolgen, wodurch der Nebenarbeitskolben 14 mit der Mitnehmerschulter 15 (die Anlagefläche 30 liegt am Hauptarbeitskolben 7 an) den Hauptarbeitskolben 7 anzieht, was den Federkraftspeicher 5 spannt.
Alternativ kann der Federkraftspeicher 5 über den Pumpendruck gespannt werden, indem in dem inneren Sperrdruckraum 13 ein Druck aufgebracht wird, der auf die Mitnehmerschulter 15 und den Nebenarbeitskolben 14 wirkt, wodurch der Hauptarbeitskolben 7 den Federkraftspeicher 5 spannt. Der Federkraftspeicher 5 wird blockiert, indem im äußeren Sperrdruckraum 8 ein Druck zwischen den Hauptarbeitskolben 7 und der Verschlussschraube 9 aufgebracht wird. Damit ist die Freilauffunktion „freigeschaltet", solange der Magnet 11 bestromt und damit das Ventil 25 geschlossen ist. Jetzt kann die Tür unabhängig vom Federkraftspeicher 5 auf und zu gefahren werden, da der Nebenarbeitskolben 14 mit der Mitnehmerschulter 15 innerhalb des Hauptarbeitskolbens 7 hin und herfahren kann, wodurch sich der innere Sperrdruckraum 13 vergrößert oder verkleinert.
Fällt die Spannung im Magnet 11 ab, wodurch das Ventil 25 öffnet, fließt das Öl über das Ventil 25 aus dem äußeren Sperrdruckraum 8 in den zweiten Hydraulikkanal 24 über den zweiten Ringkanal 23 durch den zweiten Kanalabschnitt 22 und über das Regelventil 10 in den Tankraum 12. Das Öl aus dem inneren Sperrdruckraum 13 fließt z.B. über die rückdrehende Hydraulikpumpe 19 oder ein nicht dargestelltes Bypassventil ab. Der Hauptarbeitskolben 7 trifft auf die Anlagefläche 30 der Mitnehmerschulter 15 des Nebenarbeitskolbens 14 und zieht damit die Tür zu.
Durch Verwendung einer Batterie kann bei Stromausfall der Federkraftspeicher 5 über den Pumpendruck gespannt werden, wodurch für Flüchtende die Tür geöffnet wird. Damit erhält der erfindungsgemäße Türschließer 1 die Funktion eines Türantriebes.
Baut man ein Sperrventil, was hier nicht dargestellt ist, in den Anschluß 29 ein, kann der erfindungsgemäße Türschließer 1 für eine Schließfolgeregelung im Brandfall verwendet wird, wobei zuerst der Standflügel durch Druckabbau im inneren Sperrdruckraum 13 geschlossen und danach wird durch Druckabbau im äußeren Sperrdruckraum 8 der Gangflügel geschlossen.
Ferner ermöglicht der Türschließer 1 durch das Vorsehen des Regelventiles 26 für den inneren Sperrdruckraum 13 eine Dämpfung gegen ein ungewolltes Zuschlagen der Tür.

1: Türschließer
2: Gehäuse
3: Antriebseinrichtung
4: Ausgangswelle
5: Federkraftspeicher
6: Hydraulikeinrichtung (Freilauf)
7: Hauptarbeitskolben
8: äußerer Sperrdruckraum
9: Verschlussschraube (Steuerkopf)
10: Regelventil
11: Magnet
12: Tankraum
13: innerer Sperrdruckraum
14: Nebenarbeitskolben
15: Mitnehmerschulter
16, 17: Hydraulikkanal (abschnitte)
18: erster Ringkanal
19: Hydraulikpumpe
20: Gegenrolle
21: Verbindungsleitung
22: zweiter Kanalabschnitt
23: zweiter Ringkanal
24: zweiter Hydraulikkanal
25: Ventil
26: Rückschlagventil
27: dritter Hydraulikkanal
28: kombiniertes Rückschlag-Überdruckventil
29: Anschluss
30: Anlagefläche

Claims

Türschließer (1) mit Freilauffunktion, umfassend eine in einem Gehäuse (2) angeordnete Antriebseinrichtung (3), die über eine Ausgangswelle (4) und einem an dieser angreifenden Gestänge mit einer Tür koppelbar ist, mit einem in einem Tankraum (12) des Gehäuses (2) angeordneten Federkraftspeicher (5), der mit der Antriebseinrichtung (3) koppelbar ist, und mit einer Hydraulikeinrichtung (6), die im Wesentlichen folgende Bestandteile aufweist: – einen Hauptarbeitskolben (7), der angrenzend an den Federkraftspeicher (5) im Gehäuse (2) geführt ist; gekennzeichnet durch – einen äußeren Sperrdruckraum (8), der zwischen dem Hauptarbeitskolben (7) und einer Verschlussschraube (9) im Gehäuse (2) angeordnet ist, – ein Regelventil (10) für den äußeren Sperrdruckraum (8) und – ein im Gehäuse (2) angeordneter Magnet (11) mit einem Ventil (25) zur Aufhebung der Arretierung des Federkraftspeichers (5), – einen im Hauptarbeitskolben (7) angeordneten inneren Sperrdruckraum (13), der zwischen einem mit der Antriebseinrichtung (3) verbundenen Nebenarbeitskolben (14) und der Verschlussschraube (9) angeordnet ist, und – eine Hydraulikpumpe (19), die an einen Hydraulikanal (16, 17, 18, 29) des inneren Sperrdruckraumes (13) angeschlossen ist, – wobei durch eine Druckbeaufschlagung des äußeren Sperrdruckraumes (8) auf den Hauptarbeitskolben (7) der Federkraftspeicher (5) blockiert wird und der Nebenarbeitskolben (14) innerhalb des Hauptarbeitskolbens (7) verschiebbar ist.
Türschließer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Nebenarbeitskolben (14) eine Mitnehmerschulter (15) aufweist, die in und außer Anlage mit dem Hauptarbeitskolben (7) bringbar ist.
Türschließer nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Hydraulikkanal (16, 17) zur Steuerung des inneren Sperrdruckraumes (13).
Türschließer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikkanal (16, 17) in der Verschlussschraube (9) angeordnet ist.
Türschließer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikkanal (16, 17) mit einem im Gehäuse (2) angeordneten ersten Ringkanal (18) in Strömungsverbindung steht.
Türschließer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikpumpe (19) als Pumpe mit hoher Druckleistung und kleinem Volumenstrom ausgebildet ist.
Türschließer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen im Gehäuse (2) angeordneten zweiten Kanalabschnitt (22), in dem das Regelventil (10) für den äußeren Sperrdruckraum (8) angeordnet ist.
Türschließer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kanalabschnitt (22) über einen zweiten Ringkanal (23), der im Gehäuse (2) angeordnet ist, mit einem zweiten Hydraulikkanal (24) in Strömungsverbindung steht.
Türschließer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (25) zwischen dem zweiten Hydraulikkanal (24) und dem äußeren Sperrdruckraum (8) angeordnet ist.
Türschließer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch ein im Hauptarbeitskolben (7) angeordnetes Rückschlagventil (26), das über einen dritten Hydraulikkanal (27) mit dem äußeren Sperrdruckraum (8) in Strömungsverbindung steht.
Türschließer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch ein im Nebenarbeitskolben (14) angeordnetes kombiniertes Rückschlag-Überdruckventil (28).
Türschließer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Federkraftspeicher (5) durch Druckbeaufschlagung des inneren Sperrdruckraumes (13) gespannt und damit die Tür geöffnet wird.
Türschließer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikpumpe (19) durch eine Batterie betrieben wird.
Türschließer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss (29) ein Sperrventil angeordnet ist.