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Die Erfindung betrifft einen Türschließer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Aus der
DE 30 01 406 A1 ist ein Türschließer bekannt, mit einer mit einem Türflügel kuppelbaren Schließerwelle, die von einer Schließstellung aus in beiden Drehrichtungen drehbar ist und innerhalb des Gehäuses mit einer Kurvenscheibe formschlüssig zwischen Rollen eines längsbeweglichen Schlittens fasst, an dem eine einen Arbeitsspeicher bildende Federanordnung und der Kolben einer hydraulischen Dämpfungsvorrichtung angreifen. Der Innenraum des Türschließergehäuses ist in zwei durch den Kolben getrennte Druckmittelräume unterteilt, wobei der endseitige Druckmittelraum der Kolben-Zylinderanordnung durch einen Stopfen verschlossen ist. Die Druckmittelräume sind durch Kanäle zum drosselbaren Abströmen des Druckmittels aus dem sich beim Schließen der Tür verkleinernden Druckraum miteinander verbunden. Neben dem die Druckmittelräume unterteilenden Kolben ist ein im Öffnungssinne mit dem Kolben gemeinsam bewegbarer weiterer Kolben vorhanden, der als Kolbenstangenfortsatz den ersten Kolben durchdringend überragt und in eine Zylinderkammer des Stopfens relativ zum ersten Kolben bewegbar eintaucht. Ein Kanal verbindet die Zylinderkammer mit dem die Federanordnung aufweisenden Druckmittelraum, wobei der andere, den die Federanordnung aufweisenden Druckmittelraum mit dem sich beim Schließen der Tür verkleinernden Druckraum verbindende Kanal steuerbar verschlossen ist.
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Nachteilig wird der Koben von der Kolbenstange durchdrungen, wobei möglicherweise die Abdichtung problematisch ist. Die Anordnung erfordert eine vergleichsweise große Länge des Türschließers, da sich der Freilauf über den Kolben hinaus in den Verschlussdeckel hinein erstreckt, so dass das Schaltventil außerhalb des Schließergehäuses liegt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kompakten, einfach aufgebauten Türschließer mit Freilauffunktion zu schaffen.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung.
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Ein Türschließer, welche eine Freilaufeinrichtung aufweisen, ermöglicht es, einen mit dem Türschließer versehenen Flügel einer Tür oder eines Fensters vom Antrieb zu entkoppeln. Damit ist es möglich, den Flügel frei zu bewegen. Der Türschließer mit Freilaufeinrichtung weist eine Feststellvorrichtung auf, welche den Energiespeicher, beispielsweise eine Druckfeder, im Türschließer blockiert, wodurch die Freilaufeinrichtung eine von der Druckfeder entkoppelte Bewegung des Flügels ermöglicht. Durch Aufheben der Blockierung wird der Flügel durch den Türschließer in seine Geschlossenlage geführt. Dies wird insbesondere bei Brandschutztüren angewandt, um im Brandfall den Flügel zu schließen und damit die Brandausbreitung zu verzögern oder gar zu verhindern.
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Im Türschließer ist ein Kolben verschiebbar geführt, welcher den mit einer Hydraulikflüssigkeit gefüllten Innenraum des Gehäuses in zwei Bereiche unterteilt. Durch Ventile und Überströmkanäle kann die Bewegung des Kolbens und damit das Verhalten des Antriebs beeinflusst werden. Um ein freies Bewegen des Flügels zu ermöglichen, ist die Freilaufeinrichtung im Kolben des Türschließers angeordnet. Vorteilhaft hierbei ist es, dass dem Antrieb nur beim ersten Öffnen des Flügels die zum Schließen erforderliche Energie zugeführt werden muss. Anschließend kann der Flügel entsprechend eines antriebslosen Flügels frei, d.h. ohne Kraftaufwand zum Spannen der Feder, bewegt werden. Vorteilhaft kann jedoch eine Dämpfung der Flügelbewegung durch ein einstellbares Ventil erfolgen.
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Der hier mit einer Kurvenscheibe versehene Antrieb, dessen Welle mit dem Flügel wirkverbunden ist, weist einen durch die Kurvenscheibe verschiebbaren Schlitten auf, an dem eine Kolbenstange angeordnet ist. An dem von der Kurvenscheibe abgewandten Ende der Kolbenstange ist ein Kolben angeordnet, welcher den Gehäuseinnenraum in einen Federraum und einen Kolbenraum unterteilt. Vorteilhaft ist die Freilaufeinrichtung dadurch realisiert, dass die Kolbenstange in einem Aufnahmeraum im Kolben relativ zum Kolben bewegbar ist, wobei an der Kolbenstange ein in dem Aufnahmeraum geführter Freilaufkoben angeordnet ist. Die Relativbewegung von Kolbenstange und Kolben ist durch Überström- und Verbindungskanäle mit in diesen angeordneten Ventilen beeinflussbar. Vorteilhaft kann dadurch die Länge des Türschließers trotz Freilaufeinrichtung gering gehalten werden.
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Beim Öffnen des Flügels der Tür wird der Kolben gegen die Druckfeder verschoben, wodurch diese gespannt wird und die zum Schließen erforderliche Energie speichert. Der Kolben selbst ist innerhalb des Gehäuses des Antriebs feststellbar, indem ein Schaltventil den Hydraulikraum zwischen Kolben und Verschlussdeckel verschließt. Das Schaltventil kann mechanisch, hydraulisch oder elektrisch betätigbar ausgeführt sein.
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Bei gegen die Druckfeder durch Öffnen des Flügels verschobenem und durch das Schaltventil festgestelltem Kolben, kann sich die mit der Kurvenscheibe verbundene Kolbenstange innerhalb des Aufnahmeraums im Kolben verlagern, wodurch sich die mit der Welle der Kurvenscheibe verbundene Flügel der Tür frei bewegen lässt. Mittels des, beispielsweise bei einer Brandschutztür durch eine Rauchmeldeanlage gesteuerten Schaltventils kann das Zurückströmen der Hydraulikflüssigkeit wieder freigegeben werden, wodurch das selbsttätige Schließen des Flügels durch die Druckfeder erfolgt.
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Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele in der Zeichnung anhand der Figuren näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 einen horizontalen Schnitt durch einen Türschließer;
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2 einen Ausschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels des Türschließers im Bereich des Kolbens im Teilschnitt;
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3 ein weiteres Ausführungsbeispiel in der Darstellung gemäß 2. In der 1 ist zur Übersicht ein horizontaler Teilschnitt durch einen Türschließer 1 gezeigt. Der Türschließer 1 umfasst ein Gehäuse 2, in dem eine Kurvenscheibe 3 mittels einer Achse 4 im Gehäuse 2 drehgelagert ist, wobei die Achse 4 die Abtriebswelle des Türschließers 1 bildet. Im Gehäuse 2 ist weiterhin ein längs der Erstreckung des Türschließers 1 verschiebbarer Schlitten 5 vorgesehen, welcher einerends eine drehgelagerte Rolle 6 aufweist, die mit der Kontur der Kurvenscheibe 3 zusammenwirkt. Andernends ist an dem Schlitten 5 eine Kolbenstange 7 festgelegt, an deren vom Schlitten 5 abgewandten Ende ein Kolben 8 angeordnet ist. Der Kolben 8 ist in dem in diesem Bereich zylindrisch ausgebildeten Gehäuse 2 gegen dessen Innenwandung mit wenigstens einem Dichtring 34 abgedichtet, so dass einerseits des gegen das Gehäuse 2 abgedichteten Kolbens 8 ein Federraum 12 gebildet ist. Das Gehäuse 2 ist endseitig mit einem Verschlussdeckel 13 verschlossen, wodurch zwischen dem Kolben 8 und dem Verschlussdeckel 13 ein Kolbenraum 14 gebildet ist. Der Innenraum des Gehäuses 2 ist in bekannter Weise mit Hydraulikflüssigkeit befüllt, so dass sich im Federraum 12 und im Kolbenraum 14 Hydraulikflüssigkeit befindet.
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Im Federraum 12 ist eine Druckfeder 9 angeordnet, die auf dem Kolben 8 und auf einem Federteller 10 abstützt ist. Der Federteller 10 ist Teil einer optionalen Schließkraftverstelleinrichtung 11, die eine Verlagerung des Federtellers 10 in Bezug auf den Kolben 8 ermöglicht, wodurch die Druckfeder 9 vorgespannt werden kann, um die Schließkraft des Türschließers 1 auf unterschiedliche Türflügelgewichte anpassen zu können.
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Durch Öffnen des Flügels der hier nicht dargestellten Tür, welcher in an sich bekannter Weise mit der Achse 4 der Kurvenscheibe 3 direkt oder über eine Hebelanordnung verbunden sein kann, wird der Schlitten 5 in der 1 nach links verschoben, da sich der Abstand der Rolle 6 aufgrund der Kontur der Kurvenschiebe 3 gegenüber der Achse 4 vergrößert. Dadurch wird der über die Kolbenstange 7 mit dem Schlitten 5 wirkverbundene Kolben 8 gegen die Druckfeder 9 verschoben. Die durch Kompression der Druckfeder 9 gespeicherte Energie steht für die selbsttätige Schließbewegung des Türflügels zur Verfügung.
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In den 2 und 3 ist jeweils ein Ausschnitt des Türschließers 1 gezeigt mit der im Kolben 8 integrierten Freilaufeinrichtung. Dabei zeigt die 2 ein erstes Ausführungsbeispiel, wobei eine feste Dämpfung für eine Schließbewegung des Flügels der Tür vorgesehen ist.
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Im Kolben 8 ist ein Aufnahmeraum 15 ausgebildet, in den die Kolbenstange 7 hinein ragt, in dem sich ebenfalls Hydraulikflüssigkeit befindet. An der Kolbenstange 7 ist ein gegen die Wandung des Aufnahmeraums 15 mit einem Dichtring 16 abgedichteter Freilaufkolben 17 angeordnet, welcher den Aufnahmeraum 15 in eine linke Kammern 15.1 und eine rechte Kammer 15.2 unterteilt. Vorteilhaft ist der Aufnahmeraum 15 zumindest teilweise in einem Fortsatz 18 des Kolbens 8 angeordnet, der sich in den Bereich der Druckfeder 9 hinein erstreckt, wodurch eine in den Abmessungen kurze Bauweise des Türschließers 1 erzielt wird. In den 2 und 3 ist die den Fortsatz 18 umgebende und sich auf dem Kolben 8 abstützende Druckfeder 9 nicht dargestellt. Der Fortsatz 18 weist weiterhin einen Bund 19 auf, welcher zur Abstützung des Freilaufkolbens 17 dient, wie es nachfolgend noch ausgeführt ist.
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Im Freilaufkolben 17 ist in einem Verbindungskanal 20 für die beiden Kammern 15.1, 15.2 des Aufnahmeraums 15 ein Kugelventil 21 angeordnet, das ein Überströmen von Hydraulikflüssigkeit von der linken Kammer 15.1 in die rechte Kammer 15.2 zulässt. Weiterhin ist im Kolben 8 ein Dämpfungsventil 22 in einem Überströmkanal 23 angeordnet, wodurch die in der Figur rechte Kammer 15.1 des Aufnahmeraums 15 mit dem Federraum 12 verbunden ist. Die linke Kammer 15.2 ist durch den Spalt zwischen der Kolbenstange 7 und dem Fortsatz 18 ebenfalls mit dem Federraum 12 verbunden. Weiterhin weist der Fortsatz 18 eine optionale Bohrung 24 auf, welche den Aufnahmeraum 15 mit dem Federraum 12 verbindet, wodurch eine Steuerung einer Öffnungsdämpfung durch den Freilaufkolben 17 möglich ist. Im Kolben 8 ist ein Verbindungskanal 25 mit einem Kugelventil 26 vorgesehen, welcher ein Überströmen von Hydraulikflüssigkeit aus dem Federraum 12 in den Kolbenraum 14 ermöglicht. Zum Steuern des Freilaufs ist in dem Verschlussdeckel 13 ein Schaltventil 27 angeordnet, das beispielsweise ein Magnetventil sein kann, welches mittels einer Steuerleitung 28 ansteuerbar ist. Derartige Ventile sind an sich bekannt, weshalb die Anordnung im Verschlussdeckel 13 lediglich skizziert dargestellt ist. Das Schaltventil 27 ist in einem Verbindungskanal 29 angeordnet, welcher einerseits in den Kolbenraum 14 mündet und andererseits mit einem Überströmkanal 30 im Gehäuse 2 des Türschließers 1 verbunden ist, der in den Federraum 12 mündet. Im Überströmkanal 30 ist ein von außen einstellbares Dämpfungsventil 31 zur Einstellung der Schließdämpfung für den Flügel der Tür vorgesehen.
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Das in der 3 gezeigte weitere Ausführungsbeispiel unterscheidet sich dadurch, dass das Drosselventil 22, das die rechte Kammer 15.2 des Aufnahmeraums 15 mit dem Federraum 12 verbindet, aus dem Kolben 8 herausgenommen ist und in einem im Gehäuse 2 angeordneten Überströmkanal 32 von außen Zugänglich angeordnet ist. Der Überströmkanal 32 wirkt dabei mit dem im Kolben 8 angeordneten Überströmkanal 23, welcher hier in Richtung auf die Wandung des Gehäuses 2 und den Überströmkanal 32 gerichtet ist, über einen am Kolben 8 umlaufenden Ringspalt 33 zusammen. Zusätzlich zu dem bereits zur Abdichtung des Kolbens 8 gegen die Wandung des Gehäuses 2 vorgesehenen Dichtring 34, welcher den Federraum 12 gegenüber dem Kolbenraum 14 abgedichtet, ist ein weiterer Dichtring 34 am Kolben 8 zur Abdichtung des Ringspalts 33 vorgesehen.
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Im Folgenden wird die Funktionsweise der Freilaufeinrichtung beschrieben.
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Beim Öffnen des Flügels der Tür bewegt dich der Schlitten 5 mit der Kolbenstange 7 aufgrund der Verlagerung der Rolle 6 an entlang der Kontur der Kurvenschiebe 3 in Richtung auf die Druckfeder 9. Der im Aufnahmeraum 15 des Kolbens 8 angeordnete Freilaufkolben 17 gelangt dabei innerhalb des Aufnahmeraums 15 in Anlage mit dem Bund 19, wodurch der Kolben 8 in Richtung auf die Druckfeder 9 mitgenommen wird. Bei der Verschiebebewegung des Freilaufkolbens 17 im Aufnahmeraum 15 unter Verkleinerung der linken Kammer 15.1 und Vergrößerung der rechten Kammer 15.2 erfolgt ein Überströmen von Hydraulikflüssigkeit aus der Kammer 15.1 durch den Verbindungskanal 20 mit dem sich dabei öffnenden Kugelventil 21. Die weitere Bewegung von Kolbenstange 7 und Kolben 8 bewirkt nun, dass die Druckfeder 9 komprimiert wird und diese die zum Schließen des Flügels erforderliche Energie speichert. Dabei strömt Hydraulikflüssigkeit aus dem Federraum 12 durch den im Kolben 8 angeordneten Verbindungskanal 25 mit dem Kugelventil 26 in den Kolbenraum 14 über.
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Die Feststellung des Kolbens 8 wird durch das Schaltventil 27 bewirkt. Ist das Schaltventil 27 geschlossen, kann keine Hydraulikflüssigkeit aus dem Kolbenraum 14 abfließen, da das Kugelventil 26 bei einer Beaufschlagung des Kolbens 8 in Schließrichtung durch die Druckfeder 9 ebenfalls geschlossen ist. Nach dem Öffnen des Flügels bleibt bei geschlossenem Schaltventil 27 der federbelastete Kolben 8 aufgrund der im Kolbenraum 14 eingeschlossenen Hydraulikflüssigkeit festgestellt. Wird der Flügel der Tür nun in Schließrichtung betätigt, bewegt sich die Kolbenstange 7 mit dem Freilaufkolben 17 innerhalb des Aufnahmeraums 15 nach rechts, wodurch sich die Kammer 15.1 vergrößert und sich die Kammer 15.2 verkleinert.
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Vorteilhaft weist die Freilaufeinrichtung neben der Entkopplung der Druckfeder auch eine Dämpfung für die Flügelbewegung auf. Gemäß dem in der 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel, strömt dabei die Hydraulikflüssigkeit über das Dämpfungsventil 22 im Überströmkanal 23 in den Federraum 12 über, so dass eine vorgesehene voreingestellte Dämpfung der Bewegung des Flügels erfolgt. Gemäß dem in 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel, strömt die Hydraulikflüssigkeit über den Überströmkanal 23 in den um den Kolben 8 angeordneten, beidseitig abgedichteten Ringspalt 33 und den Überströmkanal 32 mit dem von außerhalb zugänglichen Dämpfungsventil 31 in den Federraum 12 über.
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Das Kugelventil 21 hält dabei den Verbindungskanal 20 verschlossen. Durch die optional im Fortsatz 18 vorgesehene Bohrung 24 kann die Schließbewegung des Flügels zunächst ungedämpft erfolgt, da die durch den Freilaufkolben 17 verdrängte Hydraulikflüssigkeit durch die Bohrung 24 in den Federraum 12 strömen kann, wie es in der 2 gezeigt ist. Selbstverständlich ist es auch in der Anordnung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel möglich, eine Bohrung 24 vorzusehen. Der Freilaufkolben 17 steuert durch Überfahren der Bohrung 24 den Beginn der Schließdämpfung für den Flügel. Der Einsatzpunkt der Schließdämpfung bezogen auf den Schließwinkel des Flügels ist durch die Position der Bohrung längs des Fortsatzes 18 bestimmt. Denkbar sind auch weitere Bohrungen 24 mit einer entsprechenden Anordnung von Überströmkanälen und Dämpfungsventilen, um weitere durch den Federkolben 17 gesteuerte Dämpfungsbereiche zu realisieren, wie beispielsweise eine Öffnungsdämpfung, wodurch beispielsweise ein Anschlagen des Flügels an einer Wand vermeidbar ist.
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Wird die Feststellung aufgehoben, indem das Schaltventil 27 geöffnet wird, kann die im Kolbenraum 14 eingeschlossene Hydraulikflüssigkeit über den Verbindungskanal 29 und den Überströmkanal 30 mit dem Dämpfungsventil 31 entsprechend der Einstellung des Dämpfungsventils 31 in den Federraum 12 zurück strömen. Dabei wird der Kolben 8 durch die Druckfeder 9 in seine Ausgangslage zurück verschoben. Ein erneutes Öffnen des Flügels der Tür erfolgt wieder unter Spannen der Druckfeder 9.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Türschließer
- 2
- Gehäuse
- 3
- Kurvenscheibe
- 4
- Achse
- 5
- Schlitten
- 6
- Rolle
- 7
- Kolbenstange
- 8
- Kolben
- 9
- Druckfeder
- 10
- Federteller
- 11
- Schließkraftverstellung
- 12
- Federraum
- 13
- Verschlussdeckel
- 14
- Kolbenraum
- 15
- Aufnahmeraum
- 15.1
- Kammer
- 15.2
- Kammer
- 16
- Dichtring
- 17
- Freilaufkolben
- 18
- Fortsatz
- 19
- Bund
- 20
- Verbindungskanal
- 21
- Kugelventil
- 22
- Dämpfungsventil
- 23
- Überströmkanal
- 24
- Bohrung
- 25
- Verbindungskanal
- 26
- Kugelventil
- 27
- Schaltventil
- 28
- Steuerleitung
- 29
- Verbindungskanal
- 30
- Überströmkanal
- 31
- Dämpfungsventil
- 32
- Überströmkanal
- 33
- Ringspalt
- 34
- Dichtring
