DE102006019529A1

DE102006019529A1 - Scharnier mit hydraulischer Dämpfung

Info

Publication number: DE102006019529A1
Application number: DE200610019529
Authority: DE
Inventors: Heinz Werner Schmitt
Original assignee: SWS Gesellschaft fuer Glasbaubeschlaege mbH
Current assignee: SWS Gesellschaft fuer Glasbaubeschlaege mbH
Priority date: 2006-04-27
Filing date: 2006-04-27
Publication date: 2007-11-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Scharnier für Türen usw. mit hydraulischer Dämpfung, wobei ein Kolben (3) in einem Scharniergehäuse mittels einer die Drehachse des Scharniers bildenden Gewindespindel (6) gegen die Federkraft eines Federelementes (10) in einem zur Scharnieraußenseite abgedichteten Hohlraum für eine Hydraulikflüssigkeit längsverschiebbar geführt ist und Durchflussöffnungen für die Hydraulikflüssigkeit von einer Kolbenseite zur anderen vorgesehen sind. Erfindungsgemäß sind Blockierungsmittel (48, 6c) vorgesehen, die in einer Offenstellung des Kolbens (3) diesen mittelbar oder unmittelbar blockieren und an einer Schließbewegung hindern. Die Blockierungsmittel können formschlüssig auf die Gewindespindel (6) wirken. Die Gewindespindel,die mit dem Kolben (3) und/oder mit einem Führungskörper (8) desselben zusammenwirkt, kann in einer Offenstellung von dem Kolben (3) und/oder dem Führungskörper (8) entkoppelt sein. Zur Blockierung kann die aus dem Kolben ausgefahrene Gewindespindel auf der Kolbenstirnseite aufsitzen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Scharnier mit hydraulischer Dämpfung, insbesondere für Verschlusselemente wie Türen, Fenster und Klappen, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Derartige Scharniere mit hydraulischer Dämpfung werden eingesetzt, um die selbsttätige Schließbewegung des Verschlusselementes zu dämpfen und so beispielsweise eine Beschädigung des Verschlusselementes oder dessen Halterung wie z.B. einer Türzarge durch zu hohe Schließgeschwindigkeiten zu vermeiden. So wird beim Öffnen einer Tür das Federelement vorgespannt und die Hydraulikflüssigkeit durch den Kolben von einer Kolbenseite zur anderen verdrängt. Nach Freigabe der Tür schließt diese aufgrund der Vorspannung des Federelementes selbsttätig, wobei die Hydraulikflüssigkeit wieder in die erste Hydraulikflüssigkeitskammer zurück überführt wird. Durch den Strömungswiderstand der Durchlassöffnung wird die Schließbewegung der Tür gedämpft.
Derartige Scharniere mit hydraulischer Dämpfung sind bei sehr unterschiedlichen Verschlusselementen einsetztbar. So kann je nach Anwendungsfall eine andere Öffnungs- oder Schließgeschwindigkeit der Tür gewünscht sein. Des Weiteren können Türen unterschiedlichen Gewichts eingesetzt werden, beispielsweise aufgrund unterschiedlicher Türfüllungen im Falle von Brandschutz- oder Schallschutztüren oder bei Einsatz der Tür in unterschiedlichen Verkehrsbereichen. Ferner kann es in bestimmten Anwendungsfällen erwünscht sein, dass die Tür zunächst in einer geöffneten Stellung verbleibt und dann auf einfache Weise wieder selbsttätig aus dieser in ihre Schließstellung überführbar ist. Zusätzliche externe Haltemittel wie Sperrketten oder -bügel sind jedoch unerwünscht, da diese zumeinst bauliche Maßnahmen erfordern und deren Handhabung umständlich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Scharnier zu schaffen, bei welchem das Verschlusselementes in einer bestimmten Offenstellung verbleibt und auf einfache Weise wieder in den selbsttätigen Schließvorgang überführbar ist, wobei bauseitige Maßnahmen minimiert sind.
Diese Aufgabe wird durch ein Scharnier nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß sind formschlüssig wirkende Blockierungsmittel vorgesehen, die in einer Offenstellung des Kolbens diesen mittelbar oder unmittelbar blockieren und an einer Schließbewegung hindern. Hierdurch kann dass Verschlusselement ohne weitere äußere Krafteinwirkung oder äußere Haltemittel in einer Stellung offen gehalten werden, auch wenn ein gewisse Schließkraft wirkt, z.B. durch Luftzug. Durch die Blockierung ist ferner gewährleistet, dass zur Einleitung der Schließbewegung zunächst eine vorzugsweise aktive Entblockierung durch eine Bedienperson erfolgen muss.
Der Begriff „Fluid" bezieht sich jeweils auf die Hydraulikflüssigkeit. Der Begriff „gesteuert fluiddurchlässig" heißt hier jeweils, dass die Steuerscheibe den Durchlass mit zunehmendem Fluiddruck zunehmend freigibt. Der Begriff „ungehindert fluiddurchlässig" heißt, dass die Steuerscheibe den Durchlass vollständig oder mit konstantem Durchlassquerschnitt freigibt.
Der Begriff „Öffnungsbewegung des Kolbens" bezieht sich jeweils auf die Bewegungsrichtung des Kobens bei sich öffnendem Verschlusselement. Entsprechendes gilt für den Begriff „Schließbewegung des Kolbens". Die „Öffnungsstellung" oder „Schließstellung" des Kolbens ist als die Kolbenstellung zu verstehen, die mit einer Öffnungs- oder Schließstellung des an dem Scharnier befestigten oder zu befestigenden Verschlusselementes korrespondiert. Entsprechendes gilt für die „maximale Öffnungsstellung", die dem Anschlag des Verschlusselementes in seiner Öffnungsstellung entspricht.
Diese Offenstellung des Kolbens in oder nahe der maximalen Öffnungsstellung des Verschlusselementes angeordnet sein kann, beispielsweise in einem Öffnungswinkel von ≤ 45° oder ≤ 15–30° oder ≤ 5–10° der maximalen Öffnungsstellung. Die Blockierungsmittel können selbsttätig wirken; sie können als Form- und/oder Kraftschlussmittel, insbesondere als Rastmittel, ausgebildet sein und können auf zumindest eines der Elemente von Kolben, Führungskörper oder Spindel wirken. Insbesondere können die Blockierungsmittel formschlüssig auf die Gewindespindel wirken. Insbesondere kann zur Blockierung die Gewindespindel mit dem Führungskörper und/oder dem Kolben zusammenwirken. Die Blockierungsmittel können beispielsweise durch einen mit der Gewindespindel zusammenwirkenden Mitnehmer ausgelöst werden. Die Blockierung kann gegebenenfalls unter fortwährender Ankoppelung von Kolben und/oder Führungskörper an der Gewindespindel erfolgen. Vorzugsweise sind der Kolben und/oder der Führungskörpers in der genannten Offenstellung von der Gewindespindel entkoppelt, wobei die erneute Ankoppelung durch die Blockierungsmittel verhindert werden kann. Hierdurch wird jeweils das Verschlusselement im Endbereich des Öffnungswinkels kraftlos gestellt. Der Kolben und/oder das Führungselement können nach wie vor durch das vorgespannte Federelement kraftbeaufschlagt sein, wobei eine Schließbewegung des Kolbens oder eine Ankoppelung von Kolben und/oder Führungskörper oder eines anderen Organs an die Gewindespindel durch das Blockierungsmittel un terbunden ist. Gegebenenfalls kann in dieser Stellung auch der Kolben und/oder der Führungskörper von dem Federelement entkoppelt sein. Die Blockierungsmittel sind vorzugsweise in dem Scharniergehäuse integriert.
Die Blockierungsmittel können derart ausgebildet sein, dass diese durch eine externe Kraftausübung auf das Verschlusselement in Öffnungs- und/oder Schließrichtung überwindbar sind, so dass beispielsweise der Kolben und/oder der Führungskörper durch diese Krafteinwirkung wieder an die Gewindespindel oder an das Federelement ankoppeln. Zur Aufbringung dieser Kraft ist es vorzugsweise ausreichend, wenn das Verschlusselement aus seiner kraftlos gestellten Offenstellung in eine Offenstellung mit größerem Öffnungswinkel überführt wird, so dass das Verschlusselement mit einer geringen Schließgeschwindigkeit in die zuvor gehaltene Öffnungsstellung einfährt.
Zur kraftlosen Offenstellung des Verschlusselementes kann die den Kolben betätigende Gewindespindel eine derartige Länge aufweisen, dass der Kolben oder ein diesen axial antreibendes Organ wie der Führungskörper in einer Offenstellung des Kolbens von dem Gewindeabschnitt entkoppelt, im Besonderen aus diesem herausfährt, und in dieser Stellung durch Blockierungsmittel verharrt. Der Kolben oder der Führungskörper können in dieser Stellung nach wie vor durch das Federelement in Schließrichtung kraftbeaufschlagt werden. Wird das Verschlusselement somit eine (geringfügig) weiter geöffnete Stellung überführt, so kann es gegebenenfalls unter Federkraft selbsttätig in die genannte Stellung verfahren und ort verharren. Zur Blockierung können der Kolben oder der Führungskörper als Koppelglied sich in dieser Stellung mit ihrer jeweiligen Gewindeführung an der Stirnseite des Gewindeabschnitts der Spindel abstützen. Durch die fortwährende Kraftbeaufschlagung durch das Federelement wird die Blockierung in dieser Stellung stabilisiert. Durch Auslenken des Verschlusselementes aus seiner kraftlos gestellten Offenstellung in eine Offenstellung mit größerem Öffnungs winkel und/oder durch äußere Kraftbeaufschlagung in Schließrichtung findet die Gewindespindel selbsttätig wieder ihren Wirkeingriff mit dem korrespondieren Gewinde und kann den Kolben dann mittels des vorgespannten Federelementes selbsttätig in seine Schließstellung zurück überführen. Hierzu kann, wenn der Kolben oder dessen Koppelorgan wie z.B. der Führungskörper von dem Gewindeabschnitt der Spindel freikommt, er/es stirnseitig nur einen äußerst geringen Anlagebereich mit der Gewindespindel oder an einem anderen Abstützelement aufweisen, so dass dieser Widerstand leicht überwindbar ist. Gegebenenfalls können der Gewindeeinlauf für die Spindel und/oder der Endbereich des Spindelgewindes geeignet geformt sein, beispielsweise mit einem Grat versehen sein, der das Einlaufen der Gewindespindel erschwert.
Vorzugsweise ist die kraftlos gestellte Offenstellung des Verschlusselementes veränderbar einstellbar. Insbesondere kann die Vorschubstellung des Kolbens und/oder des als Koppelorgan zu der Spindel wirkenden Führungskörpers veränderbar sein, in welcher dieser jeweils außer Wirkeingriff mit dem Gewinde der Gewindespindel steht. Entsprechend kann für die Vorschubstellung von Kolben und/oder Führungskörper gelten in welcher dieser jeweils von dem Federelement entkoppelt ist. Vorzugsweise sind hierzu Stellmittel vorgesehen, die von außerhalb des Scharniergehäuses manuell betätigbar sind. Gegebenenfalls kann diese Einstellung durch eine geeignete Lageveränderung der Gewindespindel gegenüber dem Kolben und/oder dem mit diesem verbundenen Führungskörper erfolgen. Hierbei kann die Lage der Gewindespindel insgesamt verändert werden oder lediglich die Lage des mit dem Kolben und/oder Führungskörper wechselwirkenden Gewindeabschnittes derselben. So kann die Gewindespindel zweiteilig ausgebildet sein, wozu der Gewindeabschnitt mittels eines Stellgliedes gegenüber dem Schaft der Gewindespindel axial verschiebbar sein kann. Gegebenenfalls kann auch die Einstellung der kraftlosen Offenstellung dadurch erfolgen, dass die Gewindespindel insgesamt gegenüber dem Gehäuse längsver schiebbar angeordnet ist oder aber austauschbar ist oder dass das Bauteil, welches das mit der Spindel korrespondierende Gewinde trägt, lageverändert wird.
Weniger bevorzugt kann anstelle der Blockierungsmittel zur Kraftlosstellung des Verschlusselementes auch ein Mittel vorgesehen sein, um in dieser Stellung auf das Verschlusselement oder eine andere Einrichtung wie dem Federelement eine Gegenkraft auszuüben. Es versteht sich, dass die Gegenkraft mittelbar oder unmittelbar auf das Federelement oder auf ein anderes kraftübertragendes Bauteil wirken kann. Auch hier können Mittel vorgesehen sein, um die Offenstellungslage, in der keine Schließkraft wirkt, einstellen zu können.
Es können mindestens zwei Anordnungen von ersten und zweiten Durchflussöffnungen vorgesehen sein, die jeweils einen Durchlass der Hydraulikflüssigkeit von einer Kolbenseite zu der anderen bzw. von einer Hydraulikteilkammer zu der anderen ermöglichen. Die Durchflussöffnungen können an dem Kolben zwischen dessen beiden Stirnflächen angeordnet sein. Die Durchflussöffnungen sind vorzugsweise von einem etwaigen Spiel zwischen Kolben und Kolbenführung und Kolben und der den Kolben durchsetzenden Spindel verschieden und können von dem inneren und/oder äußeren Umfang des Kolbens beabstandet sein. Durch die passgenaue und vorzugsweise im wesentliche fluiddichte Führung der Gewindespindel auf dem Gegengewinde ist eine hohe Lebensdauer des Scharniers gewährleistet. Die an jeder der beiden Kolbenstirnflächen vorgesehenen, den Durchfluss regulierenden Steuerscheiben lassen in einer Durchflussrichtung und Bewegungsrichtung des Kolbens die Hydraulikflüssigkeit definiert passieren und wirken in Art eines „Flatterventils" und sperren jeweils im wesentlichen in der entgegengesetzten Durchflussrichtung die jeweiligen Durchlassöffnungen. In der Sperrstellung können sich die Steuerscheiben an dem Kolben abstützen bzw. flächig an der Kolbenstirnseite anliegen. Die Steuerscheiben haben für die jeweils anderen Durchflussöffnungen keine oder eine im wesentliche druckunabhängige Sperrwirkung. So ist die auf der ersten Kolbenseite angeordnete erste Steuerscheibe in einer ersten Bewegungsrichtung des Kolbens, z.B. bei der Öffnungsbewegung, für die erste Anordnung von Kolbendurchflussöffnungen unter Wirkung des durch die Kolbenbewegung erzeugten Hydraulikdrucks (Fluiddrucks) gesteuert fluiddurchlässig und in der entgegengesetzten Bewegungsrichtung des Kolbens, wenn die Steuerscheibe gegen den Kolben gedrückt wird, für diese zumindest im wesentlichen oder vollständig fluiddicht. Bei der entgegengesetzten Bewegungsrichtung des Kolbens, z.B. bei der Schließbewegung, gilt entsprechendes für die gegenüberliegende zweite Steuerscheibe in Bezug auf die zweiten Durchflussöffnungen. In Bezug auf die jeweils anderen Durchflussöffnungen sind die Steuerscheiben vorzugsweise in beiden Kolbenbewegungsrichtungen jeweils im wesentlichen ungehindert und/oder druckunabhängig fluiddurchlässig. Der Kolben kann hierbei einteilig ausgebildet sein, es können auch zwei axial beabstandete Kolbenscheiben vorgesehen sein, an denen jeweils zumindest eine Steuerscheibe vorgesehen ist. Die Steuerscheiben bestehen vorzugsweise aus Metall, gegebenenfalls auch z.B. aus Kunststoff.
Vorzugsweise sind die Steuerscheiben derart gehaltert, beispielsweise durch ein zentral angreifendes Haltemittel, dass sich diese bei Druckbeaufschlagung im wesentlichen gleichmäßig über den Umfang deformieren, wobei sie insgesamt oder die Steuerbereiche einen Konus ausbilden können. Sind die Durchflussöffnungen bezogen auf den Kolben als in dem Gehäuse angeordneter Bypass ausgebildet, so können die Steuerscheiben auch hülsenförmig ausgebildet sein, wobei die Steuerbereiche durch axiale Einschlitzzungen der Hülse erzeugt werden können.
Das erfindungsgemäße Scharnier ist durch die beidseitige Anordnung von Steuerscheiben konstruktiv besonders einfach ausgeführt, zuverlässig und wartungsarm. Aufwändige Konstruktionen wie Kugelrückschlagventile oder Nadelventile werden vermieden.
Die Steuerscheiben sind vorzugsweise unabhängig voneinander austauschbar, so dass das Scharnier auf einfache Weise unterschiedlichen Erfordernissen, beispielsweise an Verschlusselemente unterschiedlichen Gewichtes oder an unterschiedliche gewünschte Schließgeschwindigkeiten, anpassbar ist. Kolben, Federelement und andere Einrichtungen können jeweils beibehalten werden. Öffnungs- und Schließbewegung des Verschlusselementes sind somit unabhängig voneinander durch Austausch der jeweiligen Steuerscheibe oder Veränderung von deren Steuerparameter einfach veränderbar.
Die Steuerscheiben auf beiden Seiten des Kolbens können unterschiedliche Federkonstanten aufweisen, um das Scharnier bei gegebenem Kolben den jeweiligen Erfordernissen anzupassen. Vorzugsweise ist die in Kolbenöffnungsrichtung den Fluiddurchlass steuernde Steuerscheibe „weicher" als die die Kolbenschließbewegung steuernde Steuerscheibe. Insgesamt ist der bei gegebener Krafteinwirkung in Kolbenöffnungsrichtung durch Steuerscheibe und Durchflussöffnungen wirkende Fluidwiderstand vorzugsweise geringer als der in Schließrichtung wirkende, so dass die selbsttätige Schließbewegung vergleichsweise langsam erfolgen kann.
Durch die Steuerscheiben können verschiedene Parameter des Hydrauliksystems bei der Öffnungs- und/oder Schließbewegung des Verschlusselementes eingestellt und verändert werden. So können beispielsweise die Öffnungs- und/oder Schließgeschwindigkeit des Verschlusselementes verändert werden, beispielsweise auch in veränderlicher Weise über den jeweiligen Öffnungs- oder Schließweg des Verschlusselementes. Hierzu können Parameter wie die Federkonstante, der maximale Öffnungswinkel der jeweiligen Steuerscheibe, die Andruckkraft der Steuerscheibe an dem Kolben in dessen Schließstellung und/oder ein Spiel der Steuerscheibe von ihrer Anlagestellung an dem Kolben zu einer beabstandeten Stellung verändert werden.
Es können jeweils einzelne oder mehrere der genannten Parameter veränderbar oder veränderbar einstellbar sein, vorzugsweise jeweils unabhängig voneinander, wozu ein geeignetes Einstellmittel vorgesehen sein kann. Hierzu kann beispielsweise ein Halte- und/oder Klemmmittel für die Steuerscheiben vorgesehen sein, dessen axiale Lage auf der Kolbenachse und/oder dessen Spannkraft gegenüber der Steuerscheibe einstellbar ist und welches die Steuerscheibe gegen die jeweilige Kolbenstirnseite kraftbeaufschlagt, um die Durchflussöffnungen teilweise oder vollständig fluiddicht zu verschließen. Zusätzliche Federelemente zum Anpressen der Steuerscheiben gegen die Kolbenstirnseiten können somit entbehrlich sein. Das Stellmuttel kann einen oder ggf. auch mehrere mit der Steuerscheibe wechselwirkende Stellglieder aufweisen, mittels derer die genannten Parameter vorzugsweise unabhängig veränderbar oder einstellbar sind. Hierzu kann eine mit der Steuerscheibe wechselwirkende Stellmutter vorgesehen sein, die an einem Gewindeabschnitt des Kolbenschaftes bzw. der Gewindespindel axial beweglich montiert ist und deren Anpresskraft an die Steuerscheibe veränderbar ist. Die Stellmutter kann mehrere konzentrisch zueinander angeordnete Ringelemente aufweisen, deren Lage in axialer Richtung der Kolbenachse unabhängig voneinander einstellbar ist, so dass beispielsweise ein radial innen liegendes Stellelement die Steuerscheibe gegen den Kolben kraftbeaufschlagt und ein radial weiter außen liegendes Stellelement den maximalen Öffnungswinkel der Steuerscheibe begrenzt, wenn die Steuerscheibe den Fluiddurchlass steuert. Es versteht sich, dass gegebenenfalls auch andere Stellglieder denkbar sind.
Das oben Gesagte kann sich jeweils auf die bei der Öffnungs- und/oder Schließbewegung des Verschlusselementes unter Steuerung des Fluiddurchlasses betätigte Steuerscheibe beziehen.
Eine oder beide der Steuerscheiben können jeweils als Lochscheiben ausgebildet sein, wobei die Lochungen im Wesentlichen fluchtend zu den ersten und/oder zweiten Durchflussöffnungen angeordnet sein können. Durch die Lochung können die Steuerscheiben bezogen auf diese Durchflussöffnungen in beiden Bewegungsrichtungen des Kolbens fluiddurchlässig sein.
Die ersten und zweiten Durchflussöffnungen des Kolbens können in Form von konzentrischen Ringen mit jeweils unterschiedlichem radialen Abstand von der Kolbenachse angeordnet sein, wobei die die radial innen liegende Anordnung von Durchflussöffnungen verschließende Steuerscheibe auch lediglich als ungelochte Ringscheibe ausgebildet sein kann. Die ersten und zweiten Durchflussöffnungen der beiden verschiedenen konzentrischen Ringe weisen vorzugsweise keine radiale Überlappung miteinander auf. Die ersten und zweiten Durchflussöffnungen können auch in Umfangsrichtung alternierend zueinander angeordnet sein, wobei sie im Wesentlichen den gleichen Abstand zu der Kolbenachse aufweisen können. Die Durchflussöffnungen können in Art von Zylinderbohrungen, in Form von schlitzförmigen oder langlochartigen Durchflussöffnungen oder dergleichen ausgebildet sein.
Die beim Schließen des Verschlusselementes durchströmten Durchflussöffnungen können die radial innen liegenden sein. Auch bei baugleichen Steuerscheiben ist der durch diese ausgeübte Strömungswiderstand bei den radial innen liegenden Durchflussöffnungen größer als bei den radial außen liegenden. Die ersten und zweiten Durchflussöffnungen können sich in dem Durchlassquerschnitt der jeweils einzelnen Öffnungen oder aber in dem Gesamtquerschnitt derselben voneinander unterscheiden. Die radial außen liegenden Durchflussöffnungen können einen größeren Einzelquerschnitt und/oder größeren Gesamtquerschnitt aufweisen, als die radial innen liegenden.
Vorzugsweise ist der Gesamtquerschnitt der Durchflussöffnungen größer bemessen, durch welche beim Öffnen des Verschlusselementes durch die Steuerscheiben gesteuert Fluid strömt, und/oder der Strömungswiderstand der Steuerscheibe für diese Durchflussöffnungen geringer, so dass dem Öffnen der Tür ein geringerer Widerstand entgegengesetzt wird.
Zur Befestigung der Steuerscheiben kann eine derselben an einem Absatz der Gewindespindel, des Kolbens oder eines dem Kolben zugeordneten Führungskörpers aufliegen. Die andere Steuerscheibe, zwischen denen der Kolben angeordnet ist, kann an der Gewindespindel oder an einem Führungskörper des Kolbens festgelegt sein. Zugleich kann hierdurch der Kolben an der Gewindespindel festgelegt sein. Das Befestigungsmittel, durch welches beide Steuerscheiben zugleich festlegbar sein können, kann insbesondere als Klemmmittel ausgebildet sein, z.B. als Klemmschraube, die auf einem Gewindeabschnitt der Gewindespindel festgelegt sein kann. Es versteht sich, dass dieser Gewindeabschnitt verschieden ist von dem Gewindeabschnitt zur Längsverschiebung des Kolbens innerhalb des Hydraulikzylinders. Die Steuerscheiben sind bevorzugt derart befestigt, dass diese sich bei Fluiddurchströmung des Kolbens über den Umfang konusförmig verdrillen, was vorzugsweise im wesentlichen radialsymmetrisch erfolgt. Die Steuerscheibe kann hierzu an ihrem Zentralbereich an dem jeweils korrespondierenden Bauteil befestigt sein.
Der Kolben kann abdichtend an der Gehäuseinnenwandung anliegen und/oder gleitend an dieser geführt sein, wozu umfänglich um den Kolben ein Dichtungsring mit guten Gleiteigenschaften, beispielsweise ein Teflonring, angebracht sein kann. Der Kolben kann ferner im Wesentlichen fluiddicht auf der Gewindespindel geführt sein. Hierdurch können die Strömungsverhältnisse durch die Steuerscheiben exakt definiert und Leckströme vermieden werden, wodurch die Lebensdauer der hydraulischen Dämpfung deutlich erhöht wird.
Besonders bevorzugt ist ein Führungskörper für den Kolben vorgesehen, der sich in axialer Richtung an diesen anschließt oder in einem axialen Abstand zu diesem angeordnet und der mit dem Kolben in dem Gehäuse längsverschiebbar ist, wobei der Kolben und/oder der Führungskörper verdrehsicher in dem Scharnier gehäuse geführt ist. Der Führungskörper kann verdrehsicher, vorzugsweise starr, mit dem Kolben verbunden sein. Das eine Translationsbewegung des Kolbens bewirkende Gewinde der Gewindespindel kann sich durch den Führungskörper erstrecken, wobei das korrespondierende Gewinde an dem Kolben und/oder dem Führungskörper ausgebildet sein kann. Die miteinander wechselwirkenden Gewindeabschnitte von Kolben und/oder Führungskörper einerseits und Gewindespindel andererseits können hierdurch eine deutlich größere Länge aufweisen, als lediglich bei einer Ankoppelung an dem Kolben. Zugleich kann die Verdrehsicherung der Kolbenanordnung auf den Führungskörper beschränkt bleiben. Hierdurch kann eine wirksame Dichtfläche des Kolbens gegenüber der Gehäuseinnenwandung erzielt und ein Verkanten des längsverschiebbaren Kolbens verhindert werden. Als Verdrehsicherung können an der Gehäuseinnenwandung Führungsstege vorgesehen sein, welche in Führungsnuten von Kolben und/oder Führungsteil eingreifen. Gegebenenfalls können Kolben und Führungskörper als einteiliges Bauteil ausgeführt sein. Kolben und Führungskörper können allgemein als radial vorstehende Zylinderabschnitte eines länglichen Körpers ausgeführt sein. Der Kolben kann hierbei eine exakt zylindrische Außenfläche aufweisen, wobei die Außenfläche des Zylinderkörpers mit Führungsnuten oder anderen Führungselementen ausgestattet sein kann. Der Führungskörper kann ebenfalls im wesentlichen zylindrisch ausgeführt sein und teil- oder im wesentlichen vollumfänglich an der Gehäuseinnenwandung anliegen. Der Führungskörper kann allgemein von mindestens einer Durchlassöffnung für Hydraulikflüssigkeit durchsetzt sein, so dass er von Hydraulikflüssigkeit durchströmbar ist. Alternativ kann auch der axiale Verbindungsabschnitt zwischen Kolben und Führungskörper FluidDurchflussöffnungen versehen sein. Gegebenenfalls kann auch der Führungskörper einen nichtrunden Querschnitt aufweisen und in einer nicht runden Führung längsverschiebbar und verdrehsicher angeordnet sein. Kolben und die Kolbenführung weisen demgegenüber vorzugsweise stets zylindrische Querschnittsflächen auf, um eine hohe Dichtigkeit und reibungsarme Verfahrung des Kolbens zu ermöglichen.
Das den Kolben kraftbeaufschlagende Federelement wird beim Öffnen der Tür vorgespannt und übt so eine Rückstellkraft auf den Kolben aus. Hierzu kann das Federelement einerseits an dem Gehäuseboden abgestützt sein. Andererseits kann dieses an dem Kolben oder an dem mit diesem verbundenen Führungskörper abgestützt sein.
Vorteilhafterweise sind ferner Mittel vorgesehen, um das Ende des Öffnungs- und/oder Schließvorganges bei gegebener Krafteinwirkung mit einer unterschiedlichen Geschwindigkeit durchführen zu können. Dies kann beispielsweise innerhalb der jeweils letzten 10 bis 20° des Öffnungs- bzw. Schließwinkels des Verschlusselementes erfolgen. Das Ende des Schließvorganges kann mit einer höheren Geschwindigkeit erfolgen, insbesondere kann das Verschlusselement ab einem bestimmten Schließwinkel schlagartig zufallen. Hierzu kann in einem Abstand von der Schließstellung des Kolbens ein Druckentlastungskanal für die Hydraulikflüssigkeit mit einer Einlassöffnung vorgesehen sein, die in die beim Schließvorgang druckbeaufschlagte Hydraulikkammer mündet und die in einer bestimmten Kolbenstellung unter Druckentlastung des Fluids freigegeben wird. Der Druckentlastungskanal kann an der Innenwandung des Scharniergehäuses angeordnet sein oder auch in dem Kolbenschaft, welcher den Kolben führt und axial verschiebt. Trotz langsamer Schließbewegung des Verschlusselementes kann dieses somit in das zugehörige Schloss einrasten. Der Durchflussquerschnitt des Druckentlastungskanals kann gegebenenfalls durch eine Ventileinrichtung veränderbar eingestellt werden, beispielsweise durch ein Nadelventil. Die Ventileinrichtung ist vorzugsweise von der Außenseite des Scharniergehäuses her betätigbar.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft beschrieben und anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Scharniers mit Scharniergehäuse im Teilaufriss,
2 eine Explosionsdarstellung des Scharniergehäuses nach 1 in Seitenansicht (2a) und in perspektivischer Ansicht,
3 eine perspektivische Ansicht (3a), stirnseitige Ansicht (3b) und Seitenansicht (3c) des Gehäuses nach 2,
4 eine Seitenansicht (4a), stirnseitige Ansicht (4b) und perspektivische Ansicht (4c) des Kolbens mit Führungskörper nach 2,
5 eine perspektivische Ansicht und eine Seitenansicht des Führungskörpers nach 4,
6 eine Seitenansicht der Gewindespindel nach 2,
7 eine Explosionsdarstellung des Kolbens mit Steuerscheiben nach 1.
Das erfindungsgemäße Scharnier nach den 1 bis 7 stellt einen selbstschließenden Antrieb mit hydraulischer Dämpfung für ein Verschlusselement dar (im Folgenden sei als Verschlusselement beispielhaft stets eine Tür genannt). Durch Öffnen der Tür wird ein in dem Scharnier angeordneter Federmechanismus vorgespannt, so dass in einer Öffnungsstellung der Tür auf diese eine selbsttätige Schließkraft ausgeübt wird. Durch die hydraulische Dämpfung wird eine unerwünscht hohe Schließgeschwindigkeit aufgrund der Federvorspannung verhindert.
Das Scharnier 1 weist einen in einem Scharniergehäuse 2 geführten Kolben 3 auf. Das Gehäuseinnere stellt eine Hydraulikflüssigkeit enthaltende Hydraulikkammer dar, die durch den Kolben in eine erste und zweite Teilkammer 4, 5 unterteilt wird. Der Kolben 3 wird hierbei mittels einer Gewindespindel 6 (siehe auch 2) entlang der Gehäuseachse verschoben. Der zylindrische Kolben 3 mit seiner an der Gehäuseinnenwandung geführten Dichtfläche 7, die hier durch einen Dichtring 7a mit guten Gleiteigenschaften wie PTFE ausgebildet wird, ist zugleich mit einem Führungskörper 8 verbunden, der im Wesentlichen als lang gestreckter Zylinderkörper ausgeführt ist, dessen axiale Länge ein mehrfaches der Kolbenlänge beträgt. An dem dem Kolben gegenüberliegenden Endbereich ist der Führungsbereich in Form eines radial vorstehenden, umlaufenden Flansches 8a ausgebildet. Das Innere des Führungskörpers ist mit einem eingeschnittenen Gewinde 8b versehen, welches mit dem Gewinde der Gewindespindel 6 korrespondiert. Der Führungskörper fungiert somit zugleich als Antrieb für den Kolben. Die miteinander wechselwirkenden Gewindeabschnitte von Spindel und Führungskörper können eine beträchtliche Länge aufweisen, die die des Kolbens übersteigt, wobei ferner durch die axial beabstandeten Anlagebereiche von Kolben und Führungsfläche an der Gehäuseinnenwand ein Verkanten des Kolbens verhindert wird.
Der Kolben 3 wird axial durch ein Federelement 10 in Form einer Wendelfeder kraftbeaufschlagt, die sich einerseits an dem Führungskörper abstützt, nämlich in der Einbuchtung 11 desselben, andererseits an einem Widerlager, wie beispielsweise dem Gehäuseboden 12, welcher mittels eines Außengewindes an dem Scharniergehäuse lösbar befestigt sein kann. Das Federelement ist somit auf der dem Kolben gegenüberliegenden Seite des Führungskörpers angeordnet. Der Kolben ist mittels des als Mutter ausgeführten Halteelementes 13 an dem Gewindeabschnitt 14 des Führungskörpers festgelegt. Der Gehäuseabschluss wird durch das lösbar befestigte Deckelelement 15 mit Außengewinde gebildet.
Wie in 1 gezeigt, ragt die Gewindespindel 6 beidseitig mit einem nichtrunden Endabschnitt 6b aus dem Gehäuse heraus, der jeweils von einem nichtrunden Haltebereich des Scharnierelementes 21 verdrehfest erfasst wird. Das Scharnierelement 22 ist an dem Gehäuse verdrehfest befestigt. Bei Öffnen der Tür werden die Scharnierelemente 21, 22 aufeinander zu geklappt und hierdurch die Gewindespindel 6 gegenüber dem Gehäuse 2 verdreht, so dass der Kolben axial in dem Gehäuse verschoben wird. Die Gewindespindel ist hierbei gegenüber dem Gehäuse unver schieblich angeordnet. Es versteht sich, dass gegebenenfalls jedoch auch die Gewindespindel mit dem Gewinde an einem Widerlager angreifen kann und hierdurch der Kolben unter Axialverschiebung der Spindel bewegt wird.
Der Kolben 3 wird ferner an beiden Stirnflächen 25, 26 von einer ersten und einer zweiten Anordnung von Durchflussöffnungen 27, 28 durchsetzt, die in Art von zwei konzentrischen Kreisen angeordnet sind und die nach dem Ausführungsbeispiel in axialer Richtung nicht miteinander überlappen. Die Durchflussöffnungen 27, 28 sind wechselweise durch die beiden beidseitig des Kolbens angeordneten Steuerscheiben 30, 31 fluiddicht abgeschlossen und verdeckt (jeweils bezogen auf entgegengesetzte Strömungsrichtungen) oder aber gesteuert fluiddurchlässig. Die Steuerscheiben wirken somit in Art von Flatterventilen, die in einer Strömungsrichtung einen Fluiddurchfluss verhindern und in der entgegengesetzten Strömungsrichtung unter einem gegebenen Strömungswiderstand einen Fluiddurchfluss gestatten. Bei fehlendem Hydraulikdruck können die ebenen Steuerscheiben flächig an den ebenen Kolbenstirnflächen anliegen.
Beim Öffnen der Tür wird die Gewindespindel 6 gegenüber dem Gehäuse 2 verdreht, wodurch zugleich der Kolben 3 axial verschoben und das Federelement 10 vorgespannt wird. Das Fluid strömt dann von der Teilkammer 4 durch die radial innen liegenden Durchflussöffnungen 28 in die Teilkammer 5, wobei die Steuerscheibe 31 als den Durchfluss steuerndes Flatterventil wirkt. Bei Freigabe der Tür wird dann durch Entspannung des Federelementes 10 der Kolben zurück in seine „Schließstellung" überführt, wobei dann die Steuerscheibe 31 die Durchflussöffnungen 28 verschließt und das Fluid durch die Durchflussöffnungen 27 in die Teilkammer 5 zurückströmt. Hier wirkt dann die Steuerscheibe 30 als Flatterventil. Die Öffnungs- und Schließbewegungen der Tür können so unabhängig voneinander durch geeignete Steuerscheiben unter Beibehaltung des Kolbens 3 eingestellt werden. Die den inneren konzentrischen Ring von Durchfluss öffnungen 28 verschließende Steuerscheibe 31 kann lediglich als Ringscheibe ausgebildet sein, während die andere Steuerscheibe 30 als Lochscheibe mit einer oder mehreren Durchströmungsöffnungen 30a ausgebildet sein kann, um die ersten, hier radial innen liegenden, Durchflussöffnungen 28 bei gegebener Kolbenbewegungsrichtung vorzugsweise vollständig freizugeben und den Fluss durch die zweiten, hier radial außen liegenden, Öffnungen 27 zu steuern. Auch dann, wenn die Durchflussöffnungen 27, 28 den gleichen Gesamtquerschnitt aufweisen, kann durch Wahl geeigneter Steuerscheiben die Strömungsgeschwindigkeit der Hydraulikflüssigkeit in beiden Durchströmungsrichtungen durch den Kolben unterschiedlich eingestellt werden. Um exakt eine exakte Kolbenführung zu erhalten, liegt der Kolben 3 abdichtend an der Gehäuseinnenwandung an, wozu er an seinem Außenumfang mit einem abdichtenden Gleitring 33 versehen ist. Ferner ist der Kolben zumindest im wesentlichen fluiddicht auf dem Steilgewinde 6a der Gewindespindel 6 geführt wird, was einen exakten und verschleißarmen Kolbenantrieb ergibt und durch die zwei in dem Kolben angeordneten und/oder an diesem vorbeiführenden Anordnungen der Durchtrittsöffnungen 27, 28 ermöglicht wird.
Die beiden Steuerscheiben 30, 31 können unterschiedliche Federkonstanten aufweisen, beispielsweise aufgrund unterschiedlicher Materialstärke und/oder Materialeigenschaften. Ferner kann zumindest eine der Steuerscheiben, z.B. die die Durchflussöffnungen 28 steuernde Steuerscheibe 31, in mindestens einem die Strömungscharakteristik des Fluids beeinflussenden Parameter veränderbar einstellbar sein. So können z.B. der maximale Öffnungswinkel der Steuerscheibe, die Andruckkraft derselben an dem Kolben und/oder die Vorspannung der Steuerscheibe gegen eine Freigabe der Durchflussöffnung des Kolbens veränderbar einstellbar sein. Hierzu kann die als Halteelement 13 fungierende Mutter mit unterschiedlicher Presskraft an der Steuerscheibe 31 anliegen oder ein Spiel zu dieser aufweisen. Es kann ferner der Winkel der Anfasung 32 geeignet gewählt sein, welcher den maximalen Öffnungswinkel der Steuerscheibe bestimmen kann. Gegebenenfalls kann das Halteelement 13 auch aus zwei gegeneinander verdrehbaren Elemente bestehen, so dass die Anpresskraft und/oder der maximale Öffnungswinkel der Steuerscheibe gegebenenfalls unabhängig voneinander geeignet einstellbar sind. Die Steuerscheiben deformieren sich hierbei regenschirmartig über deren Umfang.
Der Kolben 3 ist mit dem Führungskörper 8 kraftübertragend angekoppelt und hierzu auf dem schaftartigen Abschnitt 36 unter Abstützung an dem Stufenabsatz 37 verdrehfest aufgesetzt. Das mit dem Gewinde 6a der Spindel 6 korrespondierende Gewinde 8b ist somit nach dem Ausführungsbeispiel ausschließlich an dem Führungskörper 8 angeordnet. Durch die an der Gehäuseinnenwandung angeordneten leistenartigen Führungselemente 38, die in Nuten 39 des Führungskörpers eingreifen, wird der Führungskörper und zusammen mit diesem der Kolben 3 verdrehfest an dem Scharniergehäuse angeordnet und in Längsrichtung geführt. Der Kolben 3 weist hierbei eine zylinderförmige Umfangsfläche auf. Gleichzeitig wird durch den axialen Abstand von Kolben 3 und Flansch 8a, der mit Durchströmungsöffnung 40 für Fluid versehen ist, so dass Fluid in den Zwischenraum zwischen Kolben 3 und Flansch 8a einströmen kann, eine sehr stabile axiale Führung für den Kolben bereitgestellt. Der Führungskörper gegebenenfalls auch einen anders gestalteten unrunden Querschnitt aufweisen kann.
Um ab einer bestimmten Öffnungsstellung der Tür eine beschleunigte Schließbewegung und damit ein Zufallen der Tür in eine Rastung zu ermöglichen, ist ein Druckentlastungskanal 41 vorgesehen. In einer bestimmten Schließstellung des Kolbens wird die Mündung des Druckentlastungskanals 41 freigegeben, so dass das Fluid in Art eines Bypasses um den Kolben herum geführt werden kann. Hierdurch entsteht eine schlagartige Druckentlastung der in der Teilkammer 4 angeordneten druckbeaufschlagten Hydraulikflüssigkeit. Ferner ist in der Spindel 6 ein Strömungskanal 42 mit Einlass 43 und Auslass 44 vorgesehen, wobei der Strömungs querschnitt des Kanals durch ein Nadelventil 45, das hier als Madenschraube ausgebildet ist, veränderbar ist. Das Nadelventil ist von außerhalb des Gehäuses betätigbar, wozu der Endabschnitt 6b durch eine Öffnung 46 in der Scharnieraufnahme zugänglich ist. Hierdurch ist eine Feineinstellung des Strömungswiderstandes beim Fluidaustausch zwischen den Teilkammern 4, 5 bei gegebener Wahl der Steuerscheiben durch den veränderbaren Bypasses möglich.
Ferner sind der Kolben und/oder die diesen antreibende Gewindespindel 6 in einer Offenstellung der Tür blockiert. In dieser Stellung ist zugleich das Gewinde von Kolben 3 und/oder Führungskörper 8 von der Gewindespindel 6 entkoppelt. Hierzu kommt das Gewinde 6a der Spindel in einer bestimmten Öffnungsstellung der Tür von dem Innengewinde 8b des Führungskörpers 8 (und/oder ggf. auch des Kolbens 3) außer Eingriff. Nach dem Ausführungsbeispiel ist hierbei das Gewinde 6a an der Durchtrittsöffnung 47 aus dem korrespondierenden Gewindebereich von Kolben und/oder Führungskörper nach dessen Durchdringung ausgefahren. Das Federelement 10 ist dann zumindest nahezu maximal vorgespannt. Der stirnseitige Endbereich 6c des Spindelgewindes sitzt dann an einem dem Gewindeeinlauf des korrespondierenden Gewindes benachbarten Anlagebereich 48 (5) auf, so dass die Tür bei fehlender äußerer Krafteinwirkung in ihrer Offenstellung blockiert ist. Diese Blockierungsstellung wird durch die einwirkende Federkraft des gespannten Federelementes 10 bewirkt oder unterstützt, die den Anlagebereich des Führungsköpers an die Gewindestirnseite der Spindel drückt. Das Gewinde 6a, das sich an den Spindelschaft anschließt, hat hierzu eine geeignete Länge. Durch geringfügige Bewegung der Tür in eine weiter geöffnete Offenstellung hat die Tür eine ausreichende Geschwindigkeit, damit bei Aufsetzen des Endbereichs 6c der Spindel an dem Gewindeeinlauf der Übergangswiderstand überwunden wird und das Spindelgewinde 6a in das korrespondierende Gewinde 8b einläuft. Gegebenenfalls kann hierzu der stirnseitige Endbereich des Spindelgewindes und/oder der korrespondierende Anla gebereich derart ausgebildet sein, dass ein Einlaufen des Spindelgewindes in das Gegengewinde erschwert wird, beispielsweise besonders passgenau gearbeitet und/oder mit zusätzlichen Haltemittel wie Graten versehen sein. Das blockierende Aufsetzen kann dann aufgrund einer geringfügigen Fortsetzung der Drehbewegung der Spindel relativ zum Gegengewinde beim Auslaufen des Spindelgewindes erfolgen.
Das Gewinde 6a der Spindel und die korrespondierenden Gewinde können mehrgängig ausgeführt sein, um eine günstigere Kraftübertragung zu bewirken. Beispielsweise durch Austausch der Spindel 6 oder ggf. durch Längsverschiebung des Gewindes 6a mit einem Spindelabschnitt in Spindellängsrichtung oder der Spindel 6 insgesamt kann die kraftlose Offenstellung der Tür und/oder die Stellung, in welcher Kolben und/oder Führungskörper von der Spindel entkoppelt sind, nach Bedarf eingestellt werden.

1: Scharnier
2: Scharniergehäuse
3: Kolben
4, 5: Hydraulikteilkammer
6: Gewindespindel
6a: Gewinde
6b: Endbereich
6c: Endbereich
7: Dichtfläche
7a: Dichtring
8: Führungskörper
8a: Flansch
8b: Gewinde
10: Federelement
11: Einbuchtung
12: Boden
13: Halteelement
14: Gewindeabschnitt
15: Deckel
16: Abschnitt
21, 22: Scharnierelement
25, 26: Stirnflächen
27, 28: Durchflussöffnungen
30, 31: Steuerscheiben
30a: Durchtrittsöffnungen
32: Anfasung
36: Abschnitt
37: Stufenabsatz
38: Führungselement
39: Nuten
40: Durchtrittsöffnungen
41: Druckausgleichkanal
42: Kanal
43: Einlass
44: Auslass
45: Nadelventil
46: Zugangsöffnung
47: Durchtrittsöffnung
48: Anlagebereich

Claims

Scharnier, insbesondere für ein Verschlusselement wie Türen, Fenster und Klappen, mit hydraulischer Dämpfung, wobei das Scharnier (1) einen Kolben (3) aufweist, der in einem Scharniergehäuse (2) mittels einer die Drehachse des Scharniers bildenden Gewindespindel (6) gegen die Federkraft eines Federelementes (10) in einem zur Scharnieraußenseite abgedichteten Hohlraum für eine Hydraulikflüssigkeit längsverschiebbar geführt ist und Durchflussöffnungen (27) für die Hydraulikflüssigkeit von einer Kolbenseite zur anderen aufweist, deren Durchlass zumindest zum Teil veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass formschlüssig wirkenden Blockierungsmittel (48, 6c) vorgesehen sind, die in einer Offenstellung des Kolbens (3) diesen mittelbar oder unmittelbar blockieren und an einer Schließbewegung hindern.
Scharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockierungsmittel auf die Gewindespindel (6) wirken.
Scharnier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel, die mit dem Kolben (3) und/oder mit einem Führungskörper (8) desselben zusammenwirkt, in einer Offenstellung von dem Kolben (3) und/oder dem Führungskörper (8) entkoppelt ist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Offenstellung des Verschlusselementes, in welcher der Kolben (3) blockiert ist und/oder der Kolben (3) oder der Führungskörper (8) von der Gewindespindel (6) entkoppelt sind, veränderbar ist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockierungsmittel (48, 6c) die Überführung der Gewindespindel (6) aus ihrer von Kolben (3) und/oder Führungskörper (8) entkoppelten Stellung in ihre kraftübertragende Stellung blockiert.
Scharnier nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (6) vor oder bei Erreichen der maximalen Offenstellung des Kolbens (3) von dem korrespondierenden Gewindeabschnitt des Kolbens (3) oder eines mit diesem verbundenen Führungskörpers freikommt und der Kolben (3) oder der Führungskörper (8) mit seiner Gewindeführung an der Stirnseite des Gewindeabschnitts der Spindel in Längsrichtung abgestützt ist und hierdurch den Kolben (3) in der Offenstellung blockiert.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockierungsmittel (48, 6c) dadurch entblockierbar ist, dass das Verschlusselement zumindest geringfügig aus der Blockierungsstellung in eine weiter geöffnete Öffnungsstellung überführt wird und anschließend selbsttätig in die kraftlos gestellte Öffnungsstellung zurückfährt.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Stellung, in welcher der Kolben (3) und/oder der Führungskörper (8) von der Gewindespindel (6) kraftentkoppelt ist, der Kolben (3) durch die in Schließrichtung wirkende Federkraft des Federelementes kraftbeaufschlagt ist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (3) zwischen seinen beiden Stirnflächen (25, 26) mindestens zwei Anordnungen von ersten und zweiten Durchflussöffnungen (27, 28) aufweist, die jeweils einen Durchlass der Hydraulikflüssigkeit von einer Kolbenseite zu der anderen ermöglichen.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass den beiden Stirnflächen (25, 26) des Kolbens (3) zugeordnet oder an diesen angeordnet jeweils eine einen Hydraulikflüssigkeitsdurchlass steuernde Steuerscheibe (30, 31) angeordnet ist, dass in einer ersten Bewegungsrichtung des Kolbens (3) die erste Steuerscheibe (30) bezogen auf die erste Anordnung von Durchflussöffnungen (27) gesteuert fluiddurchlässig ist, während die zweite Anordnung von Durchflussöffnungen (28) im Wesentlichen fluiddicht durch die zweite Steuerscheibe (31) verschlossen ist, und dass die zweite Steuerscheibe (31), die der gegenüberliegenden Stirnseite des Kolbens (3) zugeordnet oder an dieser angeordnet ist, derart ausgebildet ist, dass diese in der entgegengesetzten Bewegungsrichtung des Kolbens (3) für die zweite Anordnung von Durchflussöffnungen (28) gesteuert fluiddurchlässig ist und die erste Anordnung von Durchflussöffnungen (27) durch die erste Steuerscheibe (30) im wesentlichen fluiddicht verschlossen ist.
Scharnier nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerscheiben (30, 31) auf bei den Seiten des Kolbens (3) unterschiedliche Federkonstanten aufweisen.
Scharnier nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei der den ersten Durchflussöffnungen (27) und/oder der den zweiten Durchflussöffnungen (28) zugeordneten Steuerscheibe (30, 31) mittels geeigneter Mittel einer oder mehrere der folgenden Parameter einstellbar sind: der maximale Öffnungswinkel der Steuerscheibe, die Andruckkraft der Steuerscheibe an dem Kolben (3) in dessen Schließstellung, die Vorspannung der Steuerscheibe gegen eine zumindest teilweise Freigabe der Durchtrittsöffnung des Kolbens.
Scharnier nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Steuerscheiben (31) an einem Absatz (37) des Kolbens (3) oder einem diesen führenden Führungskörper (8) aufliegt und die andere der Steuerscheiben (30), zwischen denen der Kolben (3) angeordnet ist, durch Haltemittel (13) an dem Kolben und/oder dem Führungskörper (8) gehaltert ist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die in Öffnungsrichtung und/oder die in Schließrichtung des Verschlusselementes die jeweiligen Durchflussöffnungen (27, 28) gesteuert freigebende Steuerscheibe (30, 31) als Lochscheibe ausgebildet ist, die mittels der Lochung die jeweils anderen Durchflussöffnungen zumindest teilweise freigibt.
Scharnier nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Durchflussöffnungen (27, 28) des Kolbens (3) in Form von konzentrischen Ringen mit jeweils unterschiedlichem radialen Abstand von der Kolbenachse angeordnet sind.
Scharnier nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlassquerschnitt der einzelnen der ersten und der zweiten Durchflussöffnungen (27, 28) voneinander verschieden ist und/oder dass der Gesamtquerschnitt der ersten und zweiten Durchflussöffnungen (27, 28) voneinander verschieden ist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (3) abdichtend an der Gehäuseinnenwandung anliegt und/oder dass der Kolben (3) im Wesentlichen fluiddicht längsverschiebbar auf der Gewindespindel (6) geführt ist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch ggekennzeichnet, dass der Kolben (3) mit einem Führungskörper (8) verbunden ist, der in axialen Abstand zu dem Kolben (3) oder sich an den Kolben (3) anschließend angeordnet ist und dass der Kolben (3) mittels des Führungskörpers (8) verdrehsicher und längsverschiebbar in dem Scharniergehäuse (2) geführt ist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Scharniergehäuse (2) als Führung und Verdrehsicherung für den Führungskörper (8) und/oder den Kolben (3) Führungselemente (39) an der Gehäuseinnenseite vorgesehen sind, die in Nuten (40) des Führungskörpers und/oder des Kolbens (3) eingreifen.
Scharnier nach Anspruch 18 oder 19, dadurch g egekennzeichnet, dass der Führungskörper (8) von mindestens einer oder mehreren Durchflussöffnungen (40) für Hydraulikflüssigkeit durchsetzt ist, so dass die dem Kolben (3) abgewandte Seite des Führungskörpers mit den Durchflussöffnungen des Kolbens (3) fluidführend verbunden ist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (3) zumindest in dem Bereich seiner Kolbendichtfläche und die Kolbenführung jeweils einen zylindrischen Querschnitt aufweisen.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite des Scharniergehäuses (2) in einem Abstand von der Schließlage des Kolbens (3) ein Druckentlastungskanal (41) für die Hydraulikflüssigkeit mit einer Einlassöffnung vorgesehen ist, die in die bei dem Schließvorgang druckbeaufschlagte Hydraulikkammer mündet, so dass die Einlassöffnung vor Erreichen der Schließstellung des Kolbens (3) unter Druckentlastung der Hydraulikflüssigkeit freigegeben wird und der Kolben (3) mit erhöhter Geschwindigkeit in die Schließlage bewegt wird.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die den Kolben (3) durchsetzende Gewindespindel (6) einen den Kolben (3) überbrückenden Druckausgleichkanal (42) aufweist, welcher beiderseits der Stirnflächen des Kolbens (3) eine Einlass- und Auslassöffnung (43, 33) für die Hydraulikflüssigkeit aufweist, und dass der Durchflussquerschnitt für die Hydraulikflüssigkeit durch ein Ventil (45) einstellbar veränderbar ist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (6) ein mehrgängiges Bewegungsgewinde mit mindestens zwei Gewindegängen aufweisen.