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Die Erfindung betrifft einen Antrieb für einen Flügel einer Tür oder dergl. nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
DE 10 2004 031 898 A1 ist ein als Türschließer ausgebildeter Antrieb mit einer Feststellvorrichtung bekannt, mit einem im Gehäuse des Türschließers angeordneten Dämpfungskolben, welcher bei geöffnetem Türflügel durch eine Schließfeder in Schließrichtung beaufschlagt ist. Der Dämpfungskolben wirkt auf eine im Gehäuse befindliche Hydraulikflüssigkeit ein, wobei im Gehäuse Strömungskanäle für die Hydraulikflüssigkeit zur Steuerung des Türschließers angeordnet sind. In einem der Strömungskanäle ist ein Ventil zur Feststellung des Türschließers im Offenstellungsbereich des Türflügels angeordnet, das durch einen Elektromagneten in Schließrichtung betätigbar ist. Der Elektromagnet weist einen Anker auf, an dem sich ein Ventilschieber über eine Ventilfeder abstützt, der mit einem Absperrorgan zur Absperrung des Strömungskanals wirkverbunden ist. Dabei weist der Ventilschieber Steuerbohrungen oder Steuerflächen auf, durch welche Hydraulikflüssigkeit strömt, wodurch das Absperrorgan in Offenstellung bleibt, auch wenn das Ventil nach dem Öffnen des Ventils durch den Elektromagneten wieder in Schließrichtung betätigt wird.
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Nachteilig kann der Antrieb nicht in Verbindung mit einer Schließfolgeregelung an zweiflügeligen Türen verwendet werden, da bei einem Abstoppen des Flügels das Ventil im Antrieb schließt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen feststellbaren Antrieb auszubilden, der in Verbindung mit einer Schließfolgeregelung an zweiflügeligen Türen verwendbar ist.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Antriebe für Türen sind häufig mit einer hydraulischen Festelleinrichtung versehen, wie es bei Brandschutztüren gebräuchlich ist. Brandschutztüren dienen der Abtrennung von Bereichen in Gebäuden, um eine Ausbreitung von Feuer und Rauch im Brandfalle zu verhindern. Da diese Türbereiche jedoch oft auch häufig begangen werden müssen, beispielswese in Krankenhäusern und anderen öffentlichen Gebäuden, werden die Flügel der Türen mittels der Feststelleinrichtung in einer Offenstellung gehalten und erst im Brandfalle durch einen Rauch- oder Feuermelder in Schließrichtung freigegeben. Um ein Schließen der Flügel auch bei Stromausfall zu gewährleisten, weist die Feststelleinrichtung im Antrieb ein Magnetventil auf, das zur Feststellung dauerhaft bestromt ist. Das Magnetventil ist dabei so ausgebildet, dass selbst eine kurze Stromunterbrechung ein vollständiges Schließen der Tür durch den Antrieb bewirkt. Im täglichen Gebrauch können auch Tastschalter vorgesehen sein, bei deren Betätigung eine Stromunterbrechung während der Betätigungsdauer des Tastschalters erfolgt, wodurch ebenfalls ein vollständiges Schließen der Tür ausgelöst wird.
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Der Antrieb kann als hydraulischer Türschließer ausgebildet und für aufliegende Montage auf einem Flügel der Tür oder dem Rahmen oder auch zur integrierten Montage, beispielsweise im Flügel, vorgesehen sein. Der Antrieb weist eine Schließfeder als Kraftspeicher auf, die beim Öffnen des Flügels über einen Hebelarm sowie ein im Antrieb angeordnetes, mittels einer Hubkurvenscheibe oder einem verzahnten Kolben gebildetes Getriebe gespannt wird. Für die Schließbewegung wird die Federkraft wieder über das Getriebe und den Hebelarm an den Flügel der Tür abgegeben. Der Antrieb weistweiterhin eine Dämpfungsvorrichtung sowie Strömungskanäle für eine im Antriebsgehäuse vorgesehene Hydraulikflüssigkeit auf. In den Strömungskanälen sind Ventile angeordnet, mit denen sich das Verhalten des Antriebs einstellen lässt.
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Das für die Feststellung des Flügels der Tür vorgesehene Magnetventil weist ein Ventilelement auf, das bei bestromtem Magneten des Magnetventils einen Strömungskanal verschließt, wodurch der Antrieb blockiert ist und ein Schließen der Tür verhindert ist. Das Magnetventil wird durch den Abschaltimpuls stromlos geschaltet, wodurch das Ventilelement freigegeben wird und durch die nun überströmende Hydraulikflüssigkeit auch frei bleibt, auch wenn der Magnet nach dem Abschaltimpuls wieder bestromt ist.
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Es ist allgemein bekannt, dass bei zweiflügeligen Türen, die einen Gangflügel und einem Standflügel aufweisen, die Besonderheit besteht, dass die Flügel der Tür in der richtigen Schließfolge schließen müssen, da der Gangflügel einen Falz aufweist, welcher den Spalt zwischen den geschlossenen Flügeln überdeckt. Würde der Gangflügel vor dem Standflügel schließen, käme der Standflügel am Falz des Gangflügels in Anschlag, und ein Schließen des Standflügels wäre somit nicht möglich. Dies ist insbesondere für den Brandschutz wichtig, da der Rauch- und Feuerabschluss ansonsten nicht gegeben wäre.
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Es wird daher bei zweiflügeligen Türen eine Schließfolgeregelung angeordnet, die den Gangflügel bei geöffnetem Standflügel in einem bestimmten Türöffnungswinkel des Gangflügels mechanisch stoppt, wobei der Türöffnungswinkel vergleichsweise klein, beispielsweise kleiner als ca. 30°, sein kann, so dass der Standflügel zumindest gerade noch am Gangflügel vorbei schließen kann. Ein vom Standflügel gesteuerter Auslöser gibt dabei in Schließstellung des Standflügels den Gangflügel frei, so dass dieser ebenfalls nachfolgend schließt, und ein korrektes Schließen beider Flügel der Tür erfolgt.
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Bei Verwendung der Schließfolgeregelung in Verbindung mit der vorbeschriebenen Feststelleinrichtung zur Offenhaltung der Flügel wird durch das Abstoppen des Gangflügels durch die Schließfolgeregelung das Überströmen der Hydraulikflüssigkeit im Antrieb unterbrochen, wodurch der Antrieb in seiner Bewegung angehalten wird. Das Ventilelement des Magnetventils gelangt dadurch wieder in Schließstellung, wodurch nach Freigabe des Gangflügels durch die Schließfolgeregelung der Gangflügel aufgrund der aktiven Feststelleinrichtung nicht schließen kann.
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Um diesen Nachteil zu beseitigen ist im Antrieb ein Ventil angeordnet, das bei kleinen Türöffnungswinkeln des Gangflügels, bei denen der Standflügel noch am Gangflügel vorbei schließen kann, das Magnetventil überbrückt, so dass in diesem Bereich nur noch die mechanische Feststellung durch die Schließfolgeregelung für den Gangflügel wirksam ist. Die üblicherweise in den Strömungskanälen des Antriebs vorgesehen Ventile zur Steuerung des Antriebs wirken mit einem der verschiebbar im Antrieb angeordneten Kolben zusammen, indem der Kolben mit seiner Mantelfläche den Strömungskanal verschließt. Aufgrund der Verschiebbarkeit der Kolben besteht jedoch ein Spalt zwischen den Kolben und der Innenwandung des Antriebs, wodurch ein geringer Hydraulikflüssigkeitsfluss vorhanden ist. Diese geringen Leckagen bewirken, dass eine mit einer derartigen Ventilanordnung zusammenwirkende Feststelleinrichtung den Flügel nicht dauerhaft offengehalten, sondern ein langsames Schließen, ein sogenanntes „zukriechen”, des Flügels erfolgen würde.
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Daher wird ein Schaltventil im Antrieb angeordnet, das über einen Stößel betätigt wird und eine Dichtung aufweist, welche ein vollständiges Verschließen des Strömungskanals bewirkt. Das Schaltventil ist in Schließrichtung federbelastet und wird durch den Kolben des Antriebs betätigt. Der Stößel liegt dabei im Strömungskanal und ragt in den Bewegungsbereich des steuernden Kolbens hinein. Vorteilhaft ist am Kolben eine Schrägfläche vorgesehen, wodurch die Umsetzung der horizontale Bewegung des Kolbens in eine vertikale Bewegung des Stößels des Schaltventils bewirkt ist. Weiterhin ist am Kolben ein Freibereich vorgesehen, der einen ausreichenden Strömungsquerschnitt für die Hydraulikflüssigkeit bereitstellt.
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Das Schaltventil kann zusätzlich auch einstellbar sein, um eine Drosselung der Hydraulikflüssigkeit zu bewirken, wodurch auch das Schließverhalten in diesem Bereich einstellbar ist.
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Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung.
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Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel in der Zeichnung anhand der Figuren näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 eine Draufsicht auf einen als Türschließer ausgebildeten Antrieb;
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2 einen Schnitt durch den Antrieb in der Seitenansicht;
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3 einen Ausschnitt des Schnitts gemäß 2 mit Darstellung des Dämpfungskolbens in einer ersten Stellung mit geschlossenem Schaltventil;
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4 einen Ausschnitt des Schnitts gemäß 2 mit Darstellung des Dämpfungskolbens in einer zweiten Stellung mit geöffnetem Schaltventil.
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In 1 ist eine Draufsicht auf einen Antrieb 1 für eine Tür, ein Fenster oder dergleichen gezeigt. Der hier beispielhaft gezeigte Antrieb 1 ist als Türschließer ausgebildet und für den Einbau in einen Flügel einer Tür geeignet. Der Antrieb 1 weist ein Gehäuse 2 mit beiderseits angeordneten Montagelaschen 3 auf, mittels derer der Antrieb 1 im Flügel der Tür festlegbar ist. Weiterhin weist der Antrieb 1 eine Abtriebswelle 4 zum Anschluss eines Hebelarms auf, der zur Kraftübertragung zum Rahmen der Tür in einer Gleitschiene geführt sein kann, wie es an sich bekannt und hier nicht weiter dargestellt ist. Selbstverständlich kann der Antrieb 1 auch in anderer Ausgestaltung zu aufliegenden Montage auf dem Flügel oder dem Rahmen oder zum Einbau in den Fußboden als Bodentürschließer ausgebildet sein.
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Im Antrieb 1 ist weiterhin mindestens ein Drosselventil 5 zur Einstellung des Schließverhaltens des Antriebs 1 sowie ein Schaltventil 6 angeordnet. Der Antrieb 1 weist ein elektrisch betätigbares Magnetventil 7 auf, welches über Anschlussklemmen 8 anschließbar und schaltbar ist.
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In der 2 ist der wesentliche Aufbau des Antriebs 1 gezeigt. In einem Aufnahmeraum des Gehäuses 2 ist eine Schließfeder 9 angeordnet, die mit einem Arbeitskolben 10 zusammenwirkt. Der Arbeitskolben 10 bildet mit einer drehfest mit der Abtriebswelle 4 verbundenen Nockenscheibe 11 ein Getriebe zur Übersetzung und Übertragung der Drehbewegung der Abtriebswelle 4 in eine Verschiebebewegung des Arbeitskolbens 10. Beim Öffnen des Flügels wird durch den Hebelarm die Abtriebswelle 4 und somit die Nockenscheibe 11 gedreht, wodurch der Arbeitskolben 10 gegen die Schließfeder 9 verschoben wird. Die Kraft der komprimierten Schließfeder 9 steht danach zum Schließen des Flügels zur Verfügung, wobei beim Schließvorgang der Arbeitskolben 10 die Nockenschiebe 11 und somit die Abtriebswelle 4 zurückdreht, wodurch der Flügel durch den Hebelarm in Schließrichtung beaufschlagt wird.
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Im Aufnahmeraum ist weiterhin ein Dämpfungskolben 12 angeordnet, der ebenfalls mit der Nockenscheibe 11 zusammenwirkt. Alternativ kann der Antrieb 1 in bekannter Weise auch ein Getriebe aufweisen, das mit einem verzahnten Kolben und einem Ritzel der Abtriebswelle 4 gebildet ist, wobei der verzahnte Kolben die Funktion von Arbeitskolben 10 und Dämpfungskolben 12 vereint.
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Weiterhin sind in der Wandung des Gehäuses 2 des Antriebs 1 mehrere Strömungskanäle 13 angeordnet, die in den Aufnahmeraum münden, wie es in den 2 bis 4 für das nachfolgend noch ausführlich beschriebene Schaltventil 6 gezeigt ist. Über die Strömungskanäle 13 kann die im Aufnahmeraum enthaltene Hydraulikflüssigkeit bei einer Verschiebebewegung von Arbeitskolben 10 und Dämpfungskolben 12 von einer Kolbenseite auf die andere überströmen. Zur Steuerung des Verhaltens des Antriebs 1 sind in diesen Strömungskanälen 13 die Drosselventile 5 angeordnet, mittels derer das Überströmen regulierbar ist. Damit kann beispielsweise die Schließgeschwindigkeit, abhängig von der Stellung des Dämpfungskolbens 12 in verschiedenen Bereichen der Türbewegung unterschiedlich eingestellt werden. Üblicherweise liegen die Drosselventile 5 in Strömungskanälen 13, die in den Aufnahmeraum münden und hier durch die Mantelfläche des Dämpfungskolbens 12 geschlossen oder freigeben werden. Die Enden der Strömungskanäle 13 der Drosselventile 5 in den Aufnahmeraum hinein liegen in anderen Schnittebenen und sind in den Figuren nicht gezeigt.
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Das im Antrieb 1 angeordnete Magnetventil 7 dient der Feststellung des Antriebs 1 in einer Offenstellung des Flügels der Tür, wie dies für Brandschutztüren gebräuchlich ist. Brandschutztüren sind zur Abtrennung von Bereichen in Gebäuden vorgesehen, um eine Ausbreitung von Feuer und Rauch im Brandfalle zu verhindern oder zumindest zu reduzieren. Da diese Türbereiche jedoch oft auch häufig begangen werden müssen, werden diese Türen in einer Offenstellung gehalten und im Brandfalle erst durch beispielsweise einen Rauchmelder ausgelöst. Um ein Schließen der Flügel auch bei Stromausfall zu gewährleisten, wird das Magnetventil 7 für die Feststellung dauerhaft bestromt, sodass der sichere Zustand, d. h. die Geschlossenstellung der Flügel, auch bei Stromausfall erreicht wird. Ein Auslösen der Feststellung kann im Normalfall auch durch Betätigung eines Tastschalters erfolgen, wodurch ein Abschaltimpuls erzeugt wird. Dieser kurze Abschaltimpuls während der Betätigungsdauer des Tastschalters genügt, um das vollständige Schließen der Tür zu bewirken, da das Ventilelement des Magnetventils 7 durch den Volumenstrom der Hydraulikflüssigkeit offen bleibt, auch wenn das Magnetventil 7 wieder bestromt ist.
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Häufig werden Antriebe 1 mit Feststelleinrichtung auch in Verbindung mit einer Regelung der Schließfolge bei zweiflügeligen Türen verwendet. Bei zweiflügeligen Türen ist eine Schließfolgeregelung erforderlich, um zu gewährleisten dass der unterschlagende Standflügel vor dem überschlagenden Gangflügel schließt, da ansonsten der Standflügel an den Falz des Gangflügels anstößt und nicht schließen kann. Dazu wird der Gangflügel bei geöffnetem Standflügel zumindest in einem bestimmten Türöffnungswinkel gestoppt, bei welchem gewährleistet ist, dass der Standflügel noch schließen kann. Gesteuert wird dies von einem vom Standflügel – abhängig von dessen Schließstellung – betätigten Auslöser, der auf den Hebelarm des gangflügelseitigen Antriebs 1 einwirkt und diesen mechanisch feststellt, sodass der Gangflügel ausreichend weit, beispielsweise bei ca. 30° Türöffnungswinkel, geöffnet stehen bleibt, wodurch der Standflügel ungehindert schließen kann.
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Das hat zur jedoch Folge, dass nach Auslösen des Schließens durch eine kurze Unterbrechung des Stroms durch das Magnetventil 7 der Gangflügel bei geöffnetem Standflügel auf dessen Schließen warten muss und wie vorbeschrieben abgestoppt wird, wodurch der Volumenstrom der Hydraulikflüssigkeit durch das Magnetventil 7 abbricht und das Magnetventil 7 wieder schließt. Der Antrieb 1 kann dann den Gangflügel nach dem Schließen des Standflügels nicht mehr schließen. Um ein Schließen des Gangflügels dennoch zu bewirken, ist ein zusätzliches Ventil angeordnet, das im Bereich von kleinen Türöffnungswinkeln, die im Feststellbereich durch die Schließfolgeregelung liegen, beispielsweise ca. 30° Türöffnungswinkel, parallel zum Magnetventil 7 angeordnet ist und einen Bypass zu Magnetventil 7 bildet, wodurch der Antrieb 1 ab diesem Türöffnungswinkelbereich unabhängig vom Magnetventil 7 schließt.
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Da die Strömungskanäle 13 in den Aufnahmeraum des Antriebs 1 münden und zur Steuerung des Antriebs 1 durch die Mantelfläche des Dämpfungskolben 12 verschlossen oder freigegeben werden, weisen diese im durch den Dämpfungskolben 12 verschlossenen Zustand einen geringen Hydraulikflüssigkeitsdurchfluss auf, was im Falle der Feststellung ein Schließen des Antriebs 1, auch wenn dies sehr langsam erfolgt (zukriechen), bewirken würde. Die bei dieser gebräuchlichen Abdeckung des Strömungskanals 13 durch den Dämpfungskolben 12 bestehende Leckage besteht aufgrund eines Spalts zwischen der Mantelfläche des Dämpfungskolbens 12 und der Innenwandung des Aufnahmeraums. Dieser Spalt ist erforderlich, um den Dämpfungskolben 12 reibungsarm im Aufnahmeraum des Antriebs 1 verschieben zu können.
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Um diese Leckage zu verhindern, ist das Ventil, das bei kleinen Türöffnungswinkeln den Bypass zur Umgehung des Magnetventils 7 bildet, als Schaltventil 6 ausgebildet, wobei der Strömungskanal 13 nicht vom Dämpfungskolben 12 verschlossen wird, sondern durch das Schaltventil 6 abgedichtet wird.
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In den 3 und 4 ist das Schaltventil 6 in unterschiedlichen Schaltstellungen gezeigt. Das Schaltventil 6 ist in der Wandung des Gehäuses 2 des Antriebs 1 angeordnet und liegt in dem Strömungskanal 13, welcher das Magnetventil 7 überbrückt und der in den Aufnahmeraum zwischen dem Dämpfungskolben 12 und dem Magnetventil 7 mündet. Um ein leckagefreies Ventil zum Verschließen des Strömungskanals 13 durch den Dämpfungskolben 12 zu schaffen, wird das Schaltventil 6 vorteilhaft mittels eines Stößels 17 vom Dämpfungskolben 12 betätigt. Der Stößel 17 ist dabei in dem Strömungskanal 13 angeordnet, wobei der Durchmesser des Stößels 17 kleiner als der Strömungskanal 13 ist, so dass bei geöffnetem Schaltventil 6 der Strömungskanal 13 einen ausreichenden Durchlassquerschnitt für die überströmende Hydraulikflüssigkeit aufweist.
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Das Schaltventil 6 weist einen Ventilkörper 14 auf, an dem der Stößel 17 mit einem gegenüber dem Ventilkörper 14 geringeren Durchmesser ausgebildet ist. Das Schaltventil 6 ist in einer Bohrung des Gehäuses 2 angeordnet, welche den Strömungskanal 13 durchdringt und die zum Aufnahmeraum hin abgestuft ist, wodurch der in den Aufnahmeraum mündende Bereich des Strömungskanals 13 und ein Dichtsitz für eine Dichtung 16 des Schaltventils 6 gebildet sind. Der abgestufte Bereich dieser abgestuften Bohrung ist dabei auf den Durchmesser des Stößels 17 angepasst, so dass um den Stößel 17 der in den Aufnahmeraum mündende Strömungskanal 13 mit einem ausreichenden Durchlassquerschnitt für die Hydraulikflüssigkeit gebildet ist.
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Die Abstufung des Ventilkörpers 14 zur Ausbildung des Stößels 17 dient der Aufnahme und der Anlage der als Dichtring ausgebildeten Dichtung 16, die um den Stößel 17 herum angeordnet ist. Die Dichtung 16 liegt dabei an einer Stirnfläche des gegenüber dem Stößel 17 breiteren Bereichs des Ventilkörpers 14 an. Der Ventilkörper 14 ist mittels einer Ventilfeder 15 in Richtung auf die Schließstellung des Schaltventils 6 federbelastet, wobei sich die Ventilfeder 15 an einer Verschlusskappe 18 für das Schaltventil 6 abstützt, die in der Wandung des Gehäuses 2 festlegbar, beispielsweise einschraub- oder einpressbar, ist. In geschlossenem Zustand des Schaltventils 6 liegt die Dichtung 16 am Grund der Bohrung des Schaltventils 6 an und dichtet den Strömungskanal 13 ab. Denkbar sind auch Dichtungen 16, die andere Formen, beispielswese die eines Dichtkegels o. ä., aufweisen, wobei auch der Dichtsitz dementsprechend angepasst ausgebildet ist.
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Zur Betätigung des Schaltventils 6 ist am Dämpfungskolben 12 eine Schrägfläche 19 angeordnet, wodurch eine Umsetzung der horizontalen Bewegung des Dämpfungskolbens 12 in eine vertikale Bewegung des Stößels 17 erfolgt. Der Stößel 17 kann ebenfalls eine Schrägfläche oder eine Abrundung aufweisen, welche ein Aufgleiten an der Schrägfläche 19 verbessert.
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Weiterhin ist der Dämpfungskolben 12 am Umfang im Bereich des Stößels 17 mit einem Freibereich 20 versehen, um einen ausreichenden Durchlassquerschnitt für die ausströmende Hydraulikflüssigkeit zwischen dem Dämpfungskolben 12 und der Innenwandung des Gehäuses 2 auszubilden.
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Das Schaltventil 6 kann zusätzlich auch einstellbar sein, um eine Drosselung der im geöffneten Zustand des Schaltventils 6 durchströmenden Hydraulikflüssigkeit zu bewirken, wodurch das Schließverhalten auch in dem Bereich kleiner Türöffnungswinkel beeinflusst werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Antrieb
- 2
- Gehäuse
- 3
- Montagelasche
- 4
- Abtriebswelle
- 5
- Drosselventil
- 6
- Schaltventil
- 7
- Magnetventil
- 8
- Anschlussklemmen
- 9
- Schließfeder
- 10
- Arbeitskolben
- 11
- Nockenscheibe
- 12
- Dämpfungskolben
- 13
- Strömungskanal
- 14
- Ventilkörper
- 15
- Ventilfeder
- 16
- Dichtung
- 17
- Stößel
- 18
- Verschlusskappe
- 19
- Schrägfläche
- 20
- Freibereich
