DE102013219037C5

DE102013219037C5 - Türschließer

Info

Publication number: DE102013219037C5
Application number: DE102013219037.9A
Authority: DE
Inventors: Benjamin Wörner
Original assignee: Geze GmbH
Current assignee: Geze GmbH
Priority date: 2013-09-23
Filing date: 2013-09-23
Publication date: 2016-12-22
Anticipated expiration: 2033-09-24
Also published as: DE102013219037B3

Abstract

Türschließer (11) mit einem Gehäuse (13), einem verdrehbar in dem Gehäuse (13) gelagerten und mit einem Türflügel koppelbaren Schließerelement (15), und einem verschiebbar in dem Gehäuse (13) gelagerten und mittels eines Federelements (27) in eine Schließstellung vorgespannten Speicherkolben (21), wobei eine Steuerkurve (19) des Schließerelements (15) mit einer gemeinsam mit dem Speicherkolben (21) verschiebbaren Stützrolle (33) zusammenwirkt, um bei einem Verdrehen des Schließerelements (15) in einer Öffnungsrichtung den Speicherkolben (21) gegen die Vorspannkraft des Federelements (27) in dem Gehäuse (13) zu verschieben, und wobei ein gemeinsam mit dem verschiebbaren Speicherkolben (21) verschiebbares, an einem Ende des Speicherkolbens (21), insbesondere plattenartiges Übertragungselement (25) befestigt ist, an welchem die Stützrolle (33) drehbar gelagert ist dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement (25) mittels eines Wälzlagers (37) in einer Abstützrichtung (A) am Gehäuse (13) abgestützt ist, und das Wälzlager (37) am Übertragungselement (25) drehbar gelagert ist, und dass das Wälzlager (37) direkt an einem Wandabschnitt (39) des Gehäuses (13) abrollt, und dass das Übertragungselement (25) eine Aussparung (31) aufweist, durch welche eine mit dem Schließerelement antriebswirksam gekoppelte oder einstückig mit diesem ausgebildete Schließerwelle (15) des Türschließers (11) berührungsfrei hindurchgeführt ist, wobei das Übertragungselement (25) mittels nur eines Wälzlagers (37) in nur einer Abstützrichtung (A) am Gehäuse (13) abgestützt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Türschließer mit einem Gehäuse, einem verdrehbar in dem Gehäuse gelagerten und mit einem Türflügel koppelbaren Schließerelement und einem verschiebbar in dem Gehäuse gelagerten und mittels eines Federelements in eine Schließstellung vorgespannten Speicherkolben, wobei eine Steuerkurve des Schließerelements mit einer gemeinsam mit dem Speicherkolben verschiebbaren Stützrolle zusammenwirkt, um bei einem Verdrehen des Schließerelements in einer Öffnungsrichtung den Speicherkolben gegen die Vorspannkraft des Federelements in dem Gehäuse zu verschieben.
Derartige Türschließer sind beispielsweise in Form von Obentürschließern oder Bodentürschließern bekannt und dienen dazu, den Flügel einer Tür nach dessen Öffnen und anschließendem Loslassen selbsttätig wieder zu schließen. Die Umsetzung der Drehbewegung des Schließerelements, bei welchem es sich insbesondere um eine Schließerwelle handeln kann, in eine lineare Verschiebebewegung des Speicherkolbens und umgekehrt erfolgt hierbei unter einem Abrollen der Stützrolle an der Steuerkurve des Schließerelements. Die Steuerkurve muss hierfür in Bezug auf die Rotationsachse des Schließerelements eine Exzentrizität aufweisen, da sonst keine Umsetzung zwischen Drehbewegung und Linearbewegung erfolgen kann. Beim Zusammenwirken zwischen Steuerkurve und Stützrolle wird daher stets nicht nur eine in oder entgegen der Verschieberichtung wirkende Längskraft übertragen, sondern auch eine rechtwinklig dazu wirkende Querkraft. Die Querkraft wird von Lagern des Speicherkolbens oder entsprechender Übertragungselemente aufgefangen und erzeugt während des Verschiebevorgangs ein beträchtliches Ausmaß an Reibung. Diese Reibung wirkt sich negativ auf den Wirkungsgrad des Türschließers aus.
In der DE 2 218 498 A1 wird zur Abstützung die Schließerwelle genommen, entlang welcher die Seiten des Langlochs im Übertragungschlitten eng anliegend gleiten und somit eine unwillkommene bremsende Wirkung durch die Verschiebereibung hervorrufen.
Aus der DE 88 16 918 U1 ist ein Wälzlager an einer Schubstange bekannt, welches ringförmig um die Schubstange liegt, und in einer Bohrung, bei der Längsverschiebung der Schubstange, abgestützt ist.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, bei Türschließern der genannten Art den Wirkungsgrad zu verbessern.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch einen Türschließer mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Erfindungsgemäß ist der verschiebbare Speicherkolben oder ein gemeinsam mit diesem verschiebbares Übertragungselement mittels eines Wälzlagers In einer Abstützrichtung am Gehäuse abgestützt. Die beim Zusammenwirken zwischen der Steuerkurve des Schließerelements und der Stützrolle unweigerlich auftretenden Querkräfte werden durch das Wälzlager in das Gehäuse abgeleitet, so dass die Reibung erheblich vermindert wird. Da die Art der auftretenden Querkräfte aufgrund der Geometrie der Steuerkurve sowie der Stützrolle im Voraus bekannt ist, genügt es im Allgemeinen, den Speicherkolben lediglich in einer einzigen Abstützrichtung abzustützen. Hierfür kann ein einziges Wälzlager ausreichend sein. Aufgrund des Wälzlagers ist der Reibungswiderstand des Türschließers verringert, so dass beispielsweise bei vorgegebener Schließkraft eine entsprechend schwächer ausgelegte Feder verwendet und somit die Herstellung vereinfacht werden kann.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie der beigefügten Zeichnung angegeben.
Die Abstützrichtung verläuft vorzugsweise quer zu einer Verschieberichtung des Speicherkolbens. Somit wird die Querkraft direkt in das Gehäuse abgeleitet.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wirkt das Schließerelement ausschließlich über die Steuerkurve mit dem Speicherkolben zusammen. Das heißt der Speicherkolben ist nicht am Schließerelement geführt, sondern abgesehen von dem Kontakt zwischen Steuerkurve und Stützrolle mechanisch vom Schließerelement entkoppelt. Somit können die Querkräfte zu keiner Lagerreibung zwischen dem Schließerelement und dem Speicherkolben führen.
Das Wälzlager rollt vorzugsweise direkt an einem Wandabschnitt des Gehäuses ab. Hierdurch ergibt sich eine besonders einfache und kostengünstige Konstruktion.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Wälzlager als Nadellager ausgeführt ist, um so den beanspruchten Bauraum gering zu halten. Prinzipiell könnte das Wälzlager jedoch auch als Kugellager, Zylinderrollenlager oder dergleichen ausgeführt sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Wälzlager eine Lagerachse auf, welche parallel zu einer Rollenachse der Stützrolle und/oder parallel zu einer Rotationsachse des Schließerelements verläuft. Mit anderen Worten ist das Wälzlager vorzugsweise ebenso ausgerichtet wie die Stützrolle, um so den Reibungswiderstand zu minimieren.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass an einem Ende des Speicherkolbens ein, insbesondere plattenartiges, Übertragungselement befestigt ist, an welchem sowohl die Stützrolle als auch das Wälzlager drehbar gelagert ist. Beispielsweise kann ein solches Übertragungselement an einer Kolbenstange des Speicherkolbens befestigt sein. Die gemeinsame Lagerung von Stützrolle und Wälzlager ist herstellungstechnisch günstig.
Das Übertragungselement weist eine Aussparung auf, durch welche eine mit dem Schließerelement antriebswirksam gekoppelte oder einstückig mit diesem ausgebildete Schließerwelle des Türschließers berührungsfrei hindurchgeführt ist. Hierdurch kann der Türschließer besonders platzsparend gestaltet werden.
Das Übertragungselement kann ferner als Lagerplatte ausgeführt sein, deren Flachseiten sich quer zu einer Lagerachse des Wälzlagers und/oder quer zur einer Rollenachse der Stützrolle erstrecken. Das Wälzlager und die Stützrolle können dann auf einfache Weise nebeneinander an einer Flachseite der Lagerplatte angebracht sein.
Vorzugsweise sind die Stützrolle und das Wälzlager in Verschieberichtung gesehen auf der gleichen Seite des Schließerelements angeordnet. Dies ist insofern vorteilhaft, als beim Ableiten der Querkräfte in das Gehäuse mittels des Wälzlagers lediglich eine minimale Hebelwirkung auftritt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Schließerelement um eine Rotationsachse verdrehbar, welche eine Verschieberichtung des Speicherkolbens, insbesondere im rechten Winkel, kreuzt. Eine derartige Gestaltung ist besonders platzsparend.
Gemäß einer speziellen Ausgestaltung ist die Steuerkurve an einer Kurvenscheibe ausgebildet, welche antriebswirksam mit einer Schließerwelle des Türschließers verbunden ist. Die Kurvenscheibe kann form- und/oder kraftschlüssig mit der Schließerwelle verbunden oder einstückig mit dieser ausgebildet sein.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine aufgeschnittene Darstellung eines erfindungsgemäßen Türschließers.
2 ist eine Teildarstellung eines Türschließers gemäß dem Stand der Technik.
3 ist eine Teildarstellung des in 1 dargestellten Türschließers.
Der in 1 gezeigte Türschließer 11 kann entweder als Obentürschließer oder als Bodentürschließer ausgebildet sein und umfasst ein Gehäuse 13, in welchem eine Schließerwelle 15 um eine Rotationsachse R1 verdrehbar gelagert ist. Ein nicht dargestelltes Ende der Schließerwelle 15 ragt aus dem Gehäuse 13 heraus und ist mit einem Türflügel einer Schwenktür koppelbar, so dass bei einem Verschwenken des Türflügels ein Verdrehen der Schließerwelle 15 auftritt und umgekehrt. Eine Kurvenscheibe 17, deren äußerer Umfang abschnittsweise als exzentrische Steuerkurve 19 ausgebildet ist, ist mit der Schließerwelle 15 form- und kraftschlüssig verbunden. Das Gehäuse 13 kann mit einem Dämpfungsmedium gefüllt sein.
Der im Bild untere Bereich des Gehäuses 13 ist als Hohlzylinder ausgeführt, in welchem ein Speicherkolben 21 entlang einer Verschieberichtung V gleitend verschiebbar geführt ist. Der Speicherkolben 21 ist mit einer Kolbenstange 23 verbunden, an deren dem Speicherkolben 21 abgewandten Ende eine Lagerplatte 25 befestigt ist. Mittels einer Feder 27 ist der Speicherkolben 21 in die in 1 dargestellte Schließstellung vorgespannt. Wie dargestellt stützt sich die Feder 27 mit einem Ende am Speicherkolben 21 und mit dem anderen Ende an einer fest im Gehäuse 13 verankerten Anschlagplatte 29 ab, durch welche die Kolbenstange 23 hindurchgeführt ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Feder 27 also auf Druck beansprucht, wobei dies jedoch nicht zwingend ist.
An der Lagerplatte 25 ist eine Stützrolle 33 um eine Rollenachse R2 verdrehbar gelagert – vorzugsweise mittels eines nicht dargestellten Wälzlagers. Die Rollenachse R2 verläuft parallel zu der Rotationsachse R1 der Schließerwelle 15 und kreuzt wie diese die Verschieberichtung V des Speicherkolbens 21 im rechten Winkel. Bei einem Verdrehen der Kurvenscheibe 17 entgegen dem Uhrzeigersinn drückt deren Steuerkurve 19 gegen die Umfangsfläche 34 der Stützrolle 33 und bewegt dadurch die Lagerplatte 25 sowie den mit dieser gekoppelten Speicherkolben 21 gegen die Vorspannkraft der Feder 27 in 1 nach oben. Die von der Steuerkurve 19 auf die Stützrolle 33 übertragene Gesamtkraft F1 kann hierbei wie in 3 dargestellt in eine parallel zu der Verschieberichtung V ausgerichtete Längskraft F2 und eine rechtwinklig zu der Verschieberichtung V verlaufende Querkraft F3 zerlegt werden.
Trotz der Querkraft F3 wird die Lagerplatte 25 ausschließlich entlang der Verschieberichtung V verschoben, da sie ebenso wie der Speicherkolben 21 im Gehäuse 13 linear geführt ist. Bei dem in 2 dargestellten Türschließer 11' gemäß dem Stand der Technik wird diese Linearführung durch einen Lagerabschnitt 35 der Schließerwelle 15 bewirkt, welcher beidseitig in Kontakt mit der Begrenzung einer länglichen Aussparung 31' der Lagerplatte 25' steht, durch welche die Schließerwelle 15 hindurchgeführt ist.
Demgegenüber ist die Aussparung 31 bei dem in 3 dargestellten erfindungsgemäßen Türschließer 11 vergrößert ausgebildet, so dass die Schließerwelle 15 berührungsfrei durch diese hindurchgeführt ist. Weiterhin ist ein Wälzlager 37, das hier als Nadellager ausgebildet ist, um eine Wälzlagerachse W verdrehbar an der Lagerplatte 25 gelagert. Die Wälzlagerachse W verläuft parallel zu der Rollenachse R2 der Stützrolle 33 sowie zu der Rotationsachse R1 der Schließerwelle 15. Wie dargestellt ist das Wälzlager 37 unmittelbar neben der Stützrolle 33 angeordnet und rollt an einer Innenwand 39 des Gehäuses 13 ab. Durch das Wälzlager 37 ist die Lagerplatte 25 in einer quer zu der Verschieberichtung V weisenden Abstützrichtung A am Gehäuse 13 abgestützt.
Bei einem Verschieben der Lagerplatte 25 wird die auftretende Querkraft F3 nicht wie bei dem Türschließer 11' gemäß 2 unter Gleitreibung auf die Schließerwelle 15 übertragen, sondern unter Rollreibung auf das Gehäuse 13. Der Wirkungsgrad des in 1 und 3 dargestellten erfindungsgemäßen Türschließers 11 ist daher erheblich verbessert. Dadurch, dass die Schließerwelle 15 ausschließlich über die Steuerkurve 19 und die Stützrolle 33 mit der Lagerplatte 25 zusammenwirkt, tritt im gemäß 1 oberen Bereich des Türschließers 11 praktisch keine Gleitreibung auf. Der in 1 durch einen Pfeil dargestellte Querkraftanteil 40, welcher über den gleitenden Speicherkolben 21 auf das Gehäuse 13 übertragen wird, ist demgegenüber vergleichsweise gering.
Bezugszeichenliste

11, 11': Türschließer
13: Gehäuse
15: Schließerwelle
17: Kurvenscheibe
19: Steuerkurve
21: Speicherkolben
23: Kolbenstange
25, 25': Lagerplatte
27: Feder
29: Anschlagplatte
31, 31': Aussparung
33: Stützrolle
34: Umfangsfläche
35: Lagerabschnitt
37: Wälzlager
39: Innenwand
40: Querkraftanteil
R1: Rotationsachse
R2: Rollenachse
W: Wälzlagerachse
V: Verschieberichtung
F1: Gesamtkraft
F2: Längskraft
F3: Querkraft
A: Abstützrichtung

Claims

Türschließer (11) mit einem Gehäuse (13), einem verdrehbar in dem Gehäuse (13) gelagerten und mit einem Türflügel koppelbaren Schließerelement (15), und einem verschiebbar in dem Gehäuse (13) gelagerten und mittels eines Federelements (27) in eine Schließstellung vorgespannten Speicherkolben (21), wobei eine Steuerkurve (19) des Schließerelements (15) mit einer gemeinsam mit dem Speicherkolben (21) verschiebbaren Stützrolle (33) zusammenwirkt, um bei einem Verdrehen des Schließerelements (15) in einer Öffnungsrichtung den Speicherkolben (21) gegen die Vorspannkraft des Federelements (27) in dem Gehäuse (13) zu verschieben, und wobei ein gemeinsam mit dem verschiebbaren Speicherkolben (21) verschiebbares, an einem Ende des Speicherkolbens (21), insbesondere plattenartiges Übertragungselement (25) befestigt ist, an welchem die Stützrolle (33) drehbar gelagert ist dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement (25) mittels eines Wälzlagers (37) in einer Abstützrichtung (A) am Gehäuse (13) abgestützt ist, und das Wälzlager (37) am Übertragungselement (25) drehbar gelagert ist, und dass das Wälzlager (37) direkt an einem Wandabschnitt (39) des Gehäuses (13) abrollt, und dass das Übertragungselement (25) eine Aussparung (31) aufweist, durch welche eine mit dem Schließerelement antriebswirksam gekoppelte oder einstückig mit diesem ausgebildete Schließerwelle (15) des Türschließers (11) berührungsfrei hindurchgeführt ist, wobei das Übertragungselement (25) mittels nur eines Wälzlagers (37) in nur einer Abstützrichtung (A) am Gehäuse (13) abgestützt ist.
Türschließer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützrichtung (A) quer zu einer Verschieberichtung (V) des Speicherkolbens (21) verläuft.
Türschließer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließerelement (15) ausschließlich über die Steuerkurve (19) mit dem Speicherkolben (21) zusammenwirkt.
Türschließer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (37) als Nadellager ausgeführt ist.
Türschließer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (37) eine Lagerachse (W) aufweist, welche parallel zu einer Rollenachse (R2) der Stützrolle (33) und/oder parallel zu einer Rotationsachse (R1) des Schließerelements (15) verläuft.
Türschließer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement als Lagerplatte (25) ausgeführt ist, deren Flachseiten sich quer zu einer Lagerachse (W) des Wälzlagers (37) und/oder quer zu einer Rollenachse (R2) der Stützrolle (33) erstrecken.
Türschließer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützrolle (33) und das Wälzlager (37) in Verschieberichtung (V) gesehen auf der gleichen Seite des Schließerelements (15) angeordnet sind.
Türschließer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließerelement (15) um eine Rotationsachse (R1) verdrehbar ist, welche eine Verschieberichtung (V) des Speicherkolbens (21), insbesondere im rechten Winkel, kreuzt.
Türschließer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkurve (19) an einer Kurvenscheibe (17) ausgebildet ist, welche antriebswirksam mit einer Schließerwelle (15) des Türschließers (11) verbunden ist.