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Die Erfindung betrifft einen Antrieb für eine Tür oder ein Fenster, mit einem Gehäuse, einem im Gehäuse verschiebbar geführten Kolben, durch den das Gehäuse in wenigstens zwei Gehäusekammern unterteilt wird, einer insbesondere hydraulischen Dämpfungseinrichtung, im Gehäuse vorgesehenen Kanälen, durch die das Dämpfungsmedium strömen kann, und wenigstens einem Sicherheitsventil, das bei einem insbesondere durch manuelles Überdrücken des Tür- bzw. Fensterflügels entstehenden Überdruck in einer Gehäusekammer wirksam wird.
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Antriebe für Türen oder Fenster sind allgemein bekannt und können als manuelle oder automatische Antriebe ausgeführt sein. Bekannterweise umfasst ein derartiger Antrieb ein Gehäuse mit einer Bohrung, in der ein Arbeitskolben angeordnet ist, der mit einer Abtriebswelle getriebemäßig zusammenwirkt. Mit der Abtriebswelle kann eine Gestänge oder ein Gleitarm drehfest gekoppelt sein. Der Antrieb kann wahlweise an einem Flügel der Tür oder des Fensters oder an der Umrahmung angeordnet sein. Entsprechend stützt sich das Gestänge bzw. der Gleitarm am Rahmen oder dem Flügel ab, wodurch eine Verbindung zwischen der Schwenkbewegung des Flügels und dem Antrieb hergestellt wird.
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In dem mit einem Dämpfungsmedium, insbesondere einer Hydraulikflüssigkeit, gefüllten Gehäuse ist zudem eine Federeinheit angeordnet, die bei einer Drehbewegung der Abtriebswelle beim Öffnen des Flügels durch Verschieben des Arbeitskolbens komprimiert wird und als Energiespeicher zum selbsttätigen Schließen des Flügels dient. Der Innenraum des Gehäuses ist durch den Kolben in mehrere Räume aufgeteilt. Zwischen diesen Räumen sind Kanäle mit zugeordneten Regulierventilen zur Beeinflussung des zwischen den Gehäusekammern überströmenden Dämpfungsmediums angeordnet, die der Steuerung des Antriebsverhaltens dienen. Darüber hinaus vorgesehene Sicherheitsventile dienen der Druckbegrenzung, um Beschädigungen des Antriebs zu verhindern.
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Bei den bisher üblichen Antrieben der eingangs genannten Art sind die Sicherheitsventile im Kolben vorgesehen. Die dazu erforderliche Bearbeitung des Kolbens ist nun aber relativ äufwändig und kostspielig. So sind die Kolben meistens aus Stahl gefertigt und häufig gehärtet, was eine spanende Bearbeitung insbesondere dann erschwert, wenn gute Oberflächen wie beispielsweise an Dichtbereichen gefordert sind. Insbesondere dann, wenn enge Toleranzen gefordert sind, ist insbesondere auch ein möglicherweise auftretender Härteverzug problematisch. Zudem müssen diese Sicherheitsventile bisher insbesondere dann, wenn sie mit einer hydraulischen Feststellung kombiniert werden, besonders dicht sein, da andernfalls der Tür- bzw. Fensterflügel infolge von Leckagen langsam zuläuft. Ein weiteres Problem im Zusammenhang mit den bisher üblichen, mit einer hydraulischen Feststellung versehenen Antrieben besteht darin, dass der Öffnungsdruck des Sicherheitsventils, ab dem dieses Ventil öffnet, stets höher sein muss als der Ausrückdruck der hydraulischen Feststellung, ab dem der Tür- bzw. Fensterflügel aus der Feststellung ausrückbar ist, da andernfalls bei einem jeweiligen manuellen Ausrücken des Tür- bzw. Fensterflügels aus der Feststellposition anstelle des Ventils der Feststellung das Sicherheitsventil öffnen würde.
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Die bisher üblichen Antriebe der eingangs genannten Art weisen somit nicht nur eine relativ aufwändige und entsprechend kostspielige Konstruktion auf, sie sind auch in ihrer Funktionalität stark eingeschränkt.
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In der
FR 2 564 518 A1 ist ein hydraulischer Türschließer vom Kolbentyp beschrieben, mit einem Sicherheitsventil im Gehäuse, welches bei Überdruck wirksam werden kann.
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Aus der
DE 42 41 701 C1 ist ein Ventil für einen Türschließer mit einer statischen Feststellfunktion und einer Drosselfunktion bekannt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die zuvor genannten Probleme beseitigt sind. Dabei sollen bei möglichst einfach und kompakt gehaltenem Aufbau insbesondere der Aufwand für die Integration eines jeweiligen Sicherheitsventils in den Antrieb und entsprechend die Herstellungskosten für den Antrieb insgesamt minimiert werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Antrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Antriebs ergeben sich aus den Unteransprüchen, der anschließenden Beschreibung sowie der Zeichnung.
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Der erfindungsgemäße Antrieb für eine Tür oder ein Fenster umfasst ein Gehäuse, einen im Gehäuse verschiebbar geführten Kolben, durch den das Gehäuse in wenigstens zwei Gehäusekammern unterteilt wird, eine insbesondere hydraulische Dämpfungseinrichtung, im Gehäuse vorgesehene Kanäle, durch die das Dämpfungsmedium strömen kann, und wenigstens ein Sicherheitsventil, das bei einem insbesondere durch manuelles Überbrücken des Tür- bzw. Fensterflügels entstehenden Überdruck in einer Gehäusekammer wirksam wird. Dabei ist das Sicherheitsventil im Gehäuse des Antriebs angeordnet.
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Indem das Sicherheitsventil anstatt wie bisher im Kolben im Gehäuse des Antriebs angeordnet ist, ergibt sich nicht nur ein einfacherer und kompakterer Aufbau, es werden insbesondere auch der Aufwand für die Integration des Sicherheitsventils in den Antrieb und entsprechend die Herstellungskosten für den Antrieb insgesamt minimiert. So ist die Bearbeitung des Gehäuses des Antriebs wesentlich günstiger als die des Kolbens. Während der Kolben meistens aus Stahl gefertigt und häufig auch gehärtet ist, kann das Gehäuse beispielsweise aus Aluminium oder Grauguss bestehen, womit eine spanende Bearbeitung insbesondere auch dann problemlos möglich ist, wenn gute Oberflächen wie beispielsweise an Dichtbereichen gefordert sind. Nachdem das Sicherheitsventil im Gehäuse sitzt, entfällt auch ein zusätzlicher Platzbedarf im Kolben, wodurch der Kolben kleiner ausgeführt und andere Bauteile aufnehmen kann. Schließlich kann das Sicherheitsventil nunmehr auch eine mit der Form eines Regulierventils vergleichbare Form aufweisen und somit in einer solchen Ventilbohrung eingesetzt werden, wie sie auch für ein Regulierventil vorzusehen ist.
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Umfasst der Antrieb eine insbesondere hydraulische Feststellung, so ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebs das Sicherheitsventil in Strömungsrichtung hinter der Feststellung angeordnet. Dabei ist der Öffnungsdruck des Sicherheitsventils, ab dem das Sicherheitsventil sich öffnet, bevorzugt geringer als der Ausrückdruck der insbesondere hydraulischen Feststellung gewählt, ab dem der Tür- bzw. Fensterflügel aus der Feststellung ausrückbar ist.
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Indem das Sicherheitsventil in Strömungsrichtung des Dämpfungsmediums hinter der Feststellung angeordnet ist, lassen sich nicht nur Kosten einsparen, es ergibt sich auch eine mögliche Leckage-Quelle weniger. So kommt es nunmehr in erster Linie auf die Dichtheit des dem Sicherheitsventil vorgeschalteten Feststellungsventils an. Die Dichtheit des nachgeschalteten Sicherheitsventils muss keinen größeren Anforderungen mehr genügen, solange die Schließgeschwindigkeit aufgrund einer möglicherweise noch auftretenden Leckage nicht maßgeblich beeinflusst wird. Der Öffnungsdruck des Sicherheitsventils kann niedriger gewählt werden als der Ausrückdruck der hydraulischen Feststellung, ohne dass dadurch die Funktion eines manuellen Ausrückens des Tür- bzw. Fensterflügels aus der Feststellposition beeinträchtigt wird. Nachdem das Sicherheitsventil nicht perfekt dichten muss und entsprechend eine günstigere Konstruktion ermöglicht wird, lassen sich weiter Kosten einsparen. Mit dem relativ geringeren Öffnungsdruck des Sicherheitsventils ergibt sich auch eine entsprechend verringerte Druckbelastung empfindlicher Bauteile wie beispielsweise der Bauteile einer elektrohydraulischen Feststellung und entsprechend wieder geringere Kosten. Üblicherweise sind hydraulische Feststellungen so ausgeführt, dass dann, wenn das Ventil der Feststellung beispielsweise durch manuelles Ausrücken des Tür- bzw. Fensterflügels einmal geöffnet wurde, dieses Ventil so lange geöffnet bleibt, bis der Tür- bzw. Fensterflügel geschlossen ist. Indem das Sicherheitsventil in Strömungsrichtung hinter der Feststellung angeordnet ist, ist trotz des im Vergleich zum Ausrückdruck der Feststellung geringeren Öffnungsdrucks des Sicherheitsventils sichergestellt, dass stets zunächst die Feststellung ausgerückt werden kann, bevor das Sicherheitsventil öffnet.
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Das Sicherheitsventil kann insbesondere in einer Ventilbohrung des Gehäuses angeordnet sein.
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Gemäß einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebs umfasst das Sicherheitsventil einen Ventilkörper, in dem ein Ventilsitz vorgesehen oder ausgebildet ist, gegen den ein federbelasteter Ventilstift gedrückt ist, wobei der Ventilkörper mit wenigstens einem Zuführkanal versehen ist, über den dem durch den Ventilsitz und den Ventilstift gebildeten Ventil Dämpfungsmedium zuführbar ist, und der Ventilkörper mit wenigstens einem Abführkanal versehen ist, über den das Dämpfungsmedium bei Überschreiten des Öffnungsdrucks des Sicherheitsventils durch den zwischen dem Ventilsitz und dem Ventilstift gebildeten Spalt hindurch aus dem Sicherheitsventil abführbar ist.
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Bevorzugt umfasst der Ventilkörper des Sicherheitsventils einen Ventilkopf und ein Ventilglied.
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Der Ventilsitz ist zweckmäßigerweise im Ventilglied vorgesehen.
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Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebs ist der Zuführkanal im Ventilglied vorgesehen, wobei er sich ausgehend von der vom Ventilkopf abgewandten Stirnseite des Ventilglieds bis zum Ventilsitz und einem Ventilstift oder eine Ventilkugel erstreckt.
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Es kann insbesondere wenigstens ein im Ventilglied angeordneter, sich ausgehend vom den Ventilsitz und den Ventilstift oder eine Ventilkugel umfassenden Ventil allgemein radial nach außen in den Antrieb erstreckender Abführkanal vorgesehen sein.
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Bevorzugt ist zudem wenigstens ein am Außenumfang des Ventilglieds angeordneter Abführkanal vorgesehen.
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Das Ventilglied kann insbesondere in Form eines Ventilkegels vorgesehen sein. Dabei kann der Ventilkegel insbesondere der internen Abdichtung des Sicherheitsventils in der betreffenden Ventilbohrung des Gehäuses dienen.
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Zur Abdichtung des Sicherheitsventils nach außen ist der Ventilkörper zweckmäßigerweise im Bereich des Ventilkopfes mit einem äußeren Dichtring versehen.
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Die Abströmung des Sicherheitsventils kann vorteilhafterweise über am Kolben vorgesehene Steuer- und Dichtflächen gesteuert werden.
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Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebs sind mehrere Sicherheitsventile vorgesehen, die zumindest teilweise bei unterschiedlichen Kolbenhüben durch den Kolben ansteuerbar sind.
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Indem das Sicherheitsventil anstatt wie bisher im Kolben im Gehäuse des Antriebs vorgesehen ist, ergeben sich deutlich geringere Herstellungskosten. So ist die Bearbeitung des Gehäuses des Antriebs wesentlich günstiger als die des Kolbens. Während der Kolben in der Regel aus Stahl gefertigt und häufig gehärtet ist, kann das Gehäuse des Antriebs beispielsweise aus Aluminium oder Grauguss bestehen, womit insbesondere auch dann, wenn gute Oberflächen wie beispielsweise an Dichtbereichen gefordert sind, die spanende Bearbeitung wesentlich vereinfacht wird. Anders als bei einer Bearbeitung des Kolbens ist bei einer Bearbeitung des Gehäuses somit auch kein Härteverzug mehr zu befürchten. Zudem ist die Bearbeitung des Gehäuses für die Integration eines jeweiligen Sicherheitsventils analog zu der Bearbeitung für die Integration eines jeweiligen zur Regulierung der Überströmung des Dämpfungsmediums vorgesehenen Regulierventils möglich, da das Sicherheitsventil zumindest im Wesentlichen baugleich mit diesen Regulierventilen ausgeführt sein kann. Damit ist kein zusätzliches Werkzeug erforderlich, so dass ein Werkzeugwechsel bei der Bearbeitung entfällt. Überdies entfällt zusätzlicher Platzbedarf im Kolben, womit dieser kleiner ausgeführt und weitere Bauteile aufnehmen kann.
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Mit der Anordnung des Sicherheitsventils im Gehäuse des Antriebs ist zudem wie bei den Regulierventilen eine Steuerung durch den Kolbenhub möglich. So können bei einem Einsatz mehrerer Sicherheitsventile verschiedene unabhängige Druckbereiche realisiert werden. Durch spezielle Steuer- und Dichtflächen am Kolben kann die Abströmung des Sicherheitsventils gesteuert bzw. unterbunden oder freigegeben werden.
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Durch Kombination mehrerer Ventile sind über den Kolbenhub auch verschiedene Druckbereiche in Abhängigkeit vom Öffnungswinkel des Tür- bzw. Fensterflügels realisierbar. So können in bestimmten Bereichen höhere Drücke zugelassen sein, um beispielsweise die Schließbewegung des Tür- bzw. Fensterflügels stärker zu bremsen, um beispielsweise bei einer Pendeltür bei kleineren Öffnungswinkeln ein zu häufiges Durchpendeln zu vermeiden. Dagegen kann in anderen Öffnungswinkelbereichen, beispielsweise im Feststellbereich, ein relativ geringerer Druck gefordert sein, um Bauteile wie beispielsweise die der Feststellung zu schützen.
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Auch die thermische Veränderung des Öls kann durch in einem derartigen Antrieb ausgeglichen werden.
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Da das Sicherheitsventil im Gehäuse des Antriebs angeordnet ist, ist es nunmehr auch möglich, dieses besonders vorteilhaft so auszugestalten, dass der Antrieb vor Ort montiert einstellbar ist.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
- 1 eine schematische geschnittene Teildarstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebs, wobei der Kolben eine Position einnimmt, bei der Dämpfungsmedium aus dem Sicherheitsventil frei abströmen kann,
- 2 eine schematische geschnittene Teildarstellung des Antriebs gemäß 1, wobei der Kolben eine Position einnimmt, bei der Dämpfungsmedium aus dem Sicherheitsventil durch eine gegenüberliegende Steuerfläche des Kolbens abströmen kann, und
- 3 eine schematische geschnittene Teildarstellung des Antriebs gemäß 1, wobei der Kolben eine Position einnimmt, bei der die Abströmung des Dämpfungsmediums aus dem Sicherheitsventil durch eine gegenüberliegende Dichtfläche des Kolbens begrenzt ist.
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1 zeigt in schematischer geschnittener Teildarstellung eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebs 10 für eine Tür oder ein Fenster.
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Der Antrieb 10 umfasst ein Gehäuse 12 sowie einen im Gehäuse 12 verschiebbar geführten Kolben 14, durch den das Gehäuse 12 in wenigstens zwei Gehäusekammern unterteilt wird.
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Darüber hinaus umfasst der Antrieb 10 eine insbesondere hydraulische Dämpfungseinrichtung, im Gehäuse 12 vorgesehene Kanäle, durch die das Dämpfungsmedium insbesondere zwischen den Gehäusekammern überströmen kann, und wenigstens ein Sicherheitsventil 16, das bei einem insbesondere durch manuelles Überdrücken des Tür- bzw. Fensterflügels entstehenden Überdruck in einer Gehäusekammer wirksam wird. Dabei ist das Sicherheitsventil 16 im Gehäuse 12 des Antriebs 10 angeordnet.
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Das Sicherheitsventil 16 kann in Strömungsrichtung hinter einer insbesondere hydraulischen Feststellung des Antriebs 10 angeordnet sein. Dabei kann der Öffnungsdruck des Sicherheitsventils 16, ab dem das Sicherheitsventil 16 sich öffnet, insbesondere geringer gewählt sein als der Ausrückdruck der insbesondere hydraulischen Feststellung, ab dem der Tür- bzw. Fensterflügel aus der Feststellung ausrückbar ist.
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Wie anhand der 1 zu erkennen ist, ist das Sicherheitsventil in einer Ventilbohrung 18 des Gehäuses 12 angeordnet.
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Das Sicherheitsventil 16 umfasst einen Ventilkörper 20, in dem ein Ventilsitz 22 ausgebildet ist, gegen den ein federbelasteter Ventilstift 24 gedrückt ist.
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Der Ventilkörper 20 ist mit einem Zuführkanal 26 ausgebildet, über den Dämpfungsmedium 48 zuführbar ist, und mit Abführkanälen 28, 30 versehen, über die das Dämpfungsmedium 48 bei Überschreiten des Öffnungsdrucks des Sicherheitsventils 16 durch den zwischen den Ventilsitz 22 und dem Ventilstift 24 gebildeten Spalt hindurch aus dem Sicherheitsventil 16 abführbar ist.
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Der Ventilkörper 20 des Sicherheitsventils 12 umfasst einen Ventilkopf 32 und ein Ventilglied 34, das hier in Form eines Ventilkegels vorgesehen ist und der internen Abdichtung des Sicherheitsventils 16 in der Ventilbohrung 18 dient.
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Der Ventilsitz 22 ist im vorliegenden Fall beispielsweise im Ventilglied 34 vorgesehen. Er kann beispielsweise auch an einem in das Ventilglied 34 einsetzbaren Einsatz ausgebildet sein.
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Der Ventilstift 24 ist durch eine Federeinheit 36 gegen den Ventilsitz 22 vorgespannt, die im vorliegenden Fall beispielsweise eine Druckfeder umfasst, die einerseits am Ventilkörper 20 bzw. dem Ventilkopf 32 abgestützt ist und andererseits auf den Ventilstift 24 aufgeschoben ist und an einem an dem Ventilsitz 22 zugewandten Ende des Ventilstiftes 24 vorgesehenen ringförmigen Anschlag 38 anliegt.
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Der im vorliegenden Fall beispielsweise im Ventilglied 34 vorgesehene Zuführkanal 26 erstreckt sich ausgehend von der vom Ventilkopf 32 abgewandten Stirnseite des Ventilglieds 34 bis zum durch den Ventilsitz 22 und den Ventilstift 24 gebildeten Ventil.
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Zudem sind wenigstens ein im Ventilglied 34 angeordneter, sich ausgehend vom durch den Ventilsitz 22 und den Ventilstift 24 gebildeten Ventil allgemein radial nach außen erstreckender Abführkanal 28 sowie wenigstens ein am Außenumfang des Ventilglieds 34 angeordneter Abführkanal 30 vorgesehen, über die Dämpfungsmedium 48 aus dem Sicherheitsventil 16 abströmen kann.
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Zur Abdichtung des Sicherheitsventils 16 nach außen ist der Ventilkörper 20 im Bereich des Ventilkopfes 32 mit einem äußeren Dichtring 40 versehen.
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Wie anhand der 2 bis 3 zu erkennen ist, ist insbesondere auch eine vom Kolbenhub abhängige Steuerung der Abströmung des Sicherheitsventils 16 möglich. Dabei ist diese Abströmung des Sicherheitsventils 16 insbesondere über am Kolben 14 vorgesehene Steuer- und Dichtflächen 42 bzw. 44 steuerbar. Es können insbesondere auch mehrere Sicherheitsventile 16 vorgesehen sein, die zumindest teilweise bei unterschiedlichen Kolbenhüben durch den Kolben 14 ansteuerbar sind.
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Der am Außenumfang des Ventilglieds 34 angeordnete Abführkanal 30 ist über einen im Gehäuse 12 vorgesehenen Kanal 46 mit dem Innern des Gehäuses 12 verbunden, in dem der Kolben 14 verschiebbar geführt ist.
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In der Darstellung gemäß 1 nimmt der Kolben 14 eine Position ein, bei der Dämpfungsmedium aus dem Sicherheitsventil 16 frei abströmen kann.
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2 zeigt den Antrieb 10 gemäß 1 in einer weiteren schematischen geschnittenen Teildarstellung, in der der Kolben 14 eine Position einnimmt, in der dem Kanal 46 eine Steuerfläche 42 des Kolbens 14 gegenüberliegt, die ein Abströmen von Dämpfungsmedium aus dem Sicherheitsventil 16 zulässt.
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Dagegen zeigt 3 den Antrieb 10 gemäß 1 in einer schematischen geschnittenen Teildarstellung, in der der Kolben 14 eine Position einnimmt, bei der die Abströmung des Dämpfungsmediums 48 aus dem Sicherheitsventil 16 durch eine Dichtfläche 44 des Kolbens 14 begrenzt ist.
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Der Ventilkörper 20 kann mit einem Außengewinde versehen sein, über das das Sicherheitsventil 16 in die Ventilbohrung 18 eindrehbar ist. Der Ventilkopf 32 des Sicherheitsventils 16 kann mit einer Aufnahme für ein Werkzeug versehen sein.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Antrieb
- 12
- Gehäuse
- 14
- Kolben
- 16
- Sicherheitsventil
- 18
- Ventilbohrung
- 20
- Ventilkörper
- 22
- Ventilsitz
- 24
- Ventilstift
- 26
- Zuführkanal
- 28
- Abführkanal
- 30
- Abführkanal
- 32
- Ventilkopf
- 34
- Ventilglied
- 36
- Federeinheit
- 38
- Anschlag
- 40
- Dichtring
- 42
- Steuerfläche
- 44
- Dichtfläche
- 46
- Kanal
- 48
- Dämpfungsmedium
