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Die Erfindung betrifft einen Türschließer mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
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Türschließer der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt, bspw. aus
DE 20 2012 003 928 U1 . Mit einem derartigen Türschließer ist eine zuverlässige Betätigung eines Türflügels ermöglicht, so dass dieser auch bei großen Öffnungswinkeln zuverlässig in Geschlossenlage überführt werden kann. Durch Ausgestaltung der Antriebskontur und der Dämpfungskontur kann über den gesamten Betätigungsbereich hinweg eine hinreichende Schließwirkung mit entsprechender Dämpfungswirkung erfolgen. Funktional sind solche Türschließer in erster Linie auf die Bereitstellung einer Schließwirkung auf den Türflügel begrenzt.
DE 10 2010 022 047 A1 beschreibt einen Türschließer mit Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1. In
DE 10 2013 205 206 A1 ist eine Einzugsvorrichtung für einen Flügel einer Tür oder eines Fensters beschrieben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Türschließer mit einfachen konstruktiven Mitteln eine zuverlässige Feststellung eines Türflügels zu ermöglichen, insbesondere in einem Freilaufbetrieb des Türschließers. Dabei ist eine kostengünstige Ausgestaltung wünschenswert.
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Die Erfindung löst die voranstehende Aufgabe durch einen Türschließer mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Danach zeichnet sich der Türschließer dadurch aus, dass der Türschließer eine schaltbare Freilauffunktion aufweist, dass die Antriebseinrichtung an ihrem von der Schließerwelle abgewandten Ende einen Gegenkolben aufweist, an dessen von der Antriebseinrichtung abgewandten Seite ein gegenkolbenseitiger Druckraum angeordnet ist, dass der dämpfungsseitige Druckraum und der gegenkolbenseitige Druckraum mittels einer Fluidverbindung strömungsverbunden sind und dass an der Dämpfungskontur mindestens ein Konturmerkmal ausgebildet ist, das derart eingerichtet ist, dass die Dämpfungsrolle bei eingeschalteter Freilauffunktion nach zumindest teilweisem Passieren des Konturmerkmals rückwärtig an dem Konturmerkmal anliegt und dadurch die Schließerwelle in ihrer Drehstellung feststellbar oder festgestellt ist.
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Eine solche Ausgestaltung hat den Vorteil, dass durch die schaltbare Freilauffunktion neben einem normalen Betrieb (Schließerbetrieb) des Türschließers auch ein Freilaufbetrieb ermöglicht ist. Im Freilaufbetrieb, also bei eingeschalteter Freilauffunktion, kann der Flügel mit geringem Kraftaufwand verschwenkt werden, ohne dass eine Schließwirkung vom Türschließer auf den Flügel ausgeübt wird. Lediglich Reibungswiderstände sind zu überwinden. Hierdurch ist ein komfortables Öffnen oder Schließen des Flügels ermöglicht, da nicht gegen die Schließwirkung gearbeitet werden muss.
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Ferner hat eine solche Ausgestaltung den Vorteil, dass bei eingeschalteter Freilauffunktion eine zuverlässige Feststellung des Flügels in mindestens einem definierten Flügelöffnungswinkel ermöglicht wird, und zwar indem die Dämpfungsrolle rückwärtig, also nach zumindest teilweisem Passieren, an dem Konturmerkmal anliegt. Hierdurch wird ein komfortables Begehen der Tür ermöglicht. Darüber hinaus ist ein zuverlässiges Schließen des Flügels nach Ausschalten der Freilauffunktion gewährleistet, da das Konturmerkmal an der Dämpfungskontur ausgebildet ist, nicht jedoch an der Antriebskontur. Daher ist die Schließwirkung nicht beeinträchtigt.
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Wie erläutert, weist die Kurvenscheibe zur Feststellung des Flügels im Freilaufbetrieb an ihrer Dämpfungskontur mindestens ein Konturmerkmal auf. Wurde die Schließerwelle bspw. durch Bewegen des Flügels derart weit rotiert, dass die Dämpfungsrolle das Konturmerkmal zumindest zum Teil passiert hat, liegt die Dämpfungsrolle rückwärtig an dem Konturmerkmal an. Um den Flügel aus der Feststellposition zu lösen, muss die Schließerwelle (in Schließrichtung) zurückrotiert werden und dabei die Dämpfungsrolle nebst Dämpfungskolben aus der Anlage an dem Konturmerkmal über das Konturmerkmal hinweg bewegt werden („Dämpfungsrolle muss das Konturmerkmal überwinden“).
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Das Konturmerkmal ist derart ausgebildet, dass beim Drehen der Schließerwelle in Schließrichtung die Dämpfungsrolle nebst Dämpfungskolben zum Überwinden des Konturmerkmals relativ zur Schließerwelle nach radial außen, also von der Schließerwelle weg, bewegt werden muss. Auf Grund der Fluidverbindung zwischen dämpfungsseitigem Druckraum und gegenkolbenseitigem Druckraum muss im Freilaufbetrieb hierzu gegen die Antriebseinrichtung gearbeitet werden (Überwinden der Spannkraft der Antriebseinrichtung). Es ist daher erforderlich, ein Drehmoment auf die Schließerwelle aufzubringen, um ein Verschwenken des Flügels zu ermöglichen. Dieses zu überwindende Drehmoment hält den Flügel in Feststellposition.
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Im Konkreten kann es sich bei dem Konturmerkmal um einen Vorsprung, bspw. eine Erhebung oder einen Höcker handeln, der radial über die umliegende Dämpfungskontur der Kurvenscheibe hervorsteht (konvexe Ausgestaltung des Konturmerkmals). Um den Vorsprung beim Zurückrotieren der Schließerwelle zu passieren, muss die Dämpfungsrolle nebst Dämpfungskolben von der Schließerwelle nach radial außen wegbewegt werden. Hierzu ist ein Drehmoment erforderlich (Feststellwirkung), wie zuvor erläutert. Eine Ausgestaltung des Konturmerkmals als Vorsprung hat den Vorteil, dass auch zum erstmaligen Passieren der Erhebung durch die Dämpfungsrolle, bspw. beim erstmaligen Öffnen des Flügels im Freilaufbetrieb, die Dämpfungsrolle von der Schließerwelle nach radial außen wegbewegt werden muss und somit ein Drehmoment aufgebracht werden muss. Es ist für einen Begeher der Tür daher auf einfache Weise erkennbar, ab welchem Türwinkel eine Feststellung des Flügels wirksam ist.
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Alternativ hierzu kann es sich bei dem Konturmerkmal auch um eine Ausnehmung, bspw. eine Mulde oder Kuhle, oder einen Abschnitt einer Ausnehmung handeln (konkave Ausgestaltung des Konturmerkmals). Beim erstmaligen Passieren der Ausnehmung durch die Dämpfungsrolle, bspw. beim Öffnen des Flügels im Freilaufbetrieb, werden der Dämpfungskolben und die Dämpfungsrolle aufgrund der Druckverhältnisse am Dämpfungskolben und/oder einer ggf. vorhandenen Nachführungsfeder des Dämpfungskolbens an die Dämpfungskontur der Schließerwelle nachgeführt und somit relativ zur Schließerwelle nach radial innen bewegt. Damit sich die Dämpfungsrolle beim Zurückrotieren der Schließerwelle wieder aus der Ausnehmung bewegen kann, muss die Dämpfungsrolle nebst Dämpfungskolben dann relativ zur Schließerwelle nach radial außen bewegt werden. Hieraus ergibt sich das vorstehend erläuterte Drehmoment zur Feststellung des Flügels. Eine Ausgestaltung als Ausnehmung stellt ein besonders einfaches konstruktives Mittel dar. Es muss bspw. lediglich die Dämpfungskontur lokal bearbeitet werden.
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Die Höhe des aufzubringenden Drehmoments ist vorzugsweise so gewählt, dass ein sicheres Feststellen des Flügels im Freilaufbetrieb gewährleistet wird, der Flügel aber bspw. durch Handkraft aus der Feststellposition verschwenkt werden kann.
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Dadurch, dass das mindestens eine Konturmerkmal an der Dämpfungskontur, und nicht an der Antriebskontur, ausgebildet ist, wird im Schließerbetrieb vorzugsweise ausschließlich das Dämpfungsverhalten beeinflusst. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass beim Umschalten in den Schließerbetrieb der Flügel, vorzugsweise unabhängig von seinem Öffnungszustand, zuverlässig geschlossen wird. Dies ist insbesondere beim Einsatz eines Türschließers an einer Brandschutztür von großem Vorteil. Bspw. kann im Brandfall ein sicheres Abriegeln eines Gefahrenbereiches gewährleistet werden.
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Die Schließerwelle kann auch als Abtriebswelle bezeichnet werden. Ferner kann die Schließerwelle ein- oder beidseitig aus dem Türschließergehäuse herausragende Angriffsabschnitte für ein Schließergestänge aufweisen (z.B. Mehrkant oder Vierkant).
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Der Türschließer kann bspw. als Obentürschließer und/oder verdeckter (bspw. im Türrahmen oder im Türflügel eingelassener) Türschließer und/oder als (bspw. im Boden eingelassener) Bodentürschließer eingesetzt werden.
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Die Antriebseinrichtung kann ferner einen Federkolben aufweisen. Insbesondere bei Ausgestaltung des Konturmerkmals als Erhebung kann im Rahmen einer bevorzugten Ausgestaltung ein Kolben von Federkolben oder Dämpfungskolben der Schließerwelle zugewandt axial abragende Fußabschnitte aufweisen und/oder der jeweils andere Kolben von Federkolben oder Dämpfungskolben kann der Schließerwelle zugewandt Fußaufnahmeabschnitte zur Anlage oder Aufnahme der Fußabschnitte aufweisen. Dies ermöglicht eine direkte Kraftübertragung zwischen Federkolben und Dämpfungskolben, insbesondere beim Schließen des Tür- oder Fensterflügels. Die Schließerwelle kann damit zumindest teilweise überbrückt werden. Hierdurch können die zwischen Federrolle, Schließerwelle und Dämpfungsrolle wirkenden Belastungen, insbesondere bei Schließwirkung, reduziert werden.
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In vorteilhafter Weise kann die Außenfläche des Federkolbens oder des Dämpfungskolbens durch die Fußabschnitte fortgesetzt sein. Dies ermöglicht eine verbesserte Führung des jeweiligen Kolbens im Türschließergehäuse, indem die Gefahr eines Kippens oder Verkantens des Kolbens minimiert ist.
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In vorteilhafter Weise kann die Antriebskontur eine Steigung aufweisen, die derart eingerichtet ist, dass die Antriebseinrichtung die Schließerwelle in Schließrichtung antreiben kann. Hierdurch wird ein zuverlässiges Schließen des Flügels im Schließerbetrieb, vorzugsweise aus jeder Türöffnungsstellung, ermöglicht.
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In zweckmäßigerweise Weise kann das mindestens eine Konturmerkmal an der Dämpfungskontur ausgehend von der Geschlossenlage der Schließerwelle in einem Winkelbereich von 80° bis 130°, vorzugsweise 90° bis 120°, weiter vorzugsweise 100° bis 110°, an der Schließerwelle angeordnet sein. Dies ermöglicht eine Feststellung des Flügels in einem oder verschiedenen definierten Flügelöffnungswinkeln.
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In vorteilhafter Weise kann der Türschließer ein schaltbares Ventil zum Schalten der Freilauffunktion aufweisen. Dies ermöglicht es, mit einfachen konstruktiven Mitteln zwischen verschiedenen Betriebszuständen des Türschließers (Freilauffunktion oder Schließerfunktion) zu schalten. Insbesondere kann die Freilauffunktion ein- und ausgeschaltet werden. Somit kann auf einfache Weise zwischen Freilaufbetrieb und Schließerbetrieb des Türschließers umgeschaltet werden.
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Das Ventil kann bspw. als Magnetventil ausgebildet sein. Unabhängig davon ist denkbar, dass das Ventil über eine externe Steuerung ansteuerbar ist. Beispielsweise kann die externe Steuerung Teil einer Brandschutzanlage sein, über die das Ventil automatisch angesteuert werden kann. In einem Brandfall kann dann der Türschließer vom Freilaufbetrieb in den Schließerbetrieb überführt werden, so dass der Flügel sicher geschlossen werden kann.
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Im Konkreten kann das Ventil in einem das Türschließergehäuse abschließenden Verschlussdeckel des Türschließers angeordnet sein. Hierdurch kann eine kompakte und leicht zu montierende Bauweise des Türschließers realisiert werden. Bspw. kann das Türschließergehäuse besonders schlank gehalten werden, so dass nur ein geringer Bauraum zu Montage des Türschließers erforderlich ist. Dies ist insbesondere bei Bodentürschließern oder verdeckten Türschließern von Vorteil. Vorzugsweise ist das Ventil an dem an den Gegenkolben angrenzenden (antriebsseitigen) Verschlussdeckel angeordnet, wodurch eine besonders kompakte Bauweise ermöglicht ist.
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In vorteilhafter Weise kann die Dämpfungsrolle mittels eines Radiallagers, bspw. einem Wälzlager, insbesondere einem Zylinderrollenlager, am Dämpfungskolben gelagert sein. Hierdurch können Reibungswiderstände minimiert werden. Insbesondere im Freilaufbetrieb kann somit die zur Betätigung des Flügels erforderliche Kraft reduziert werden, wodurch ein komfortables Öffnen oder Schließen des Flügels begünstigt wird.
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In zweckmäßiger Weise kann die Fluidverbindung ventilfrei ausgebildet sein. Hierdurch wird eine konstruktiv einfache und besonders platzsparende Bauweise der Fluidverbindung ermöglicht. Beispielsweise kann die Fluidverbindung als Kanal im Türschließergehäuse ausgebildet sein. Dadurch kann das Türschließergehäuse vergleichsweise schlank gehalten werden.
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Zur Regulierung der Fluidströmung kann die Fluidverbindung ein Drosselventil aufweisen.
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Im Rahmen einer bevorzugten Ausgestaltung kann das Ventil derart eingerichtet sein, dass dieses je nach Schaltstellung ein Passieren von Fluid zwischen dem gegenkolbenseitigen Druckraum und dem an der der Antriebseinrichtung zugewandten Seite des Gegenkolbens befindlichen antriebsseitigen Druckraum ermöglicht oder blockiert. Hierdurch kann auf konstruktiv einfache Weise ein Umschalten zwischen Freilaufbetrieb und Schließerbetrieb ermöglicht werden. Im Freilaufbetrieb wird das Passieren des Fluid zwischen dem gegenkolbenseitigen Druckraum und dem an der der Antriebseinrichtung zugewandten Seite des Gegenkolbens befindlichen antriebsseitigen Druckraum von dem Ventil blockiert. Im Schließerbetrieb wird das Passieren des Fluid zwischen dem gegenkolbenseitigen Druckraum und dem an der der Antriebseinrichtung zugewandten Seite des Gegenkolbens befindlichen antriebsseitigen Druckraum von dem Ventil ermöglicht.
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Unabhängig von voranstehend genannten Ausgestaltungen kann die Dämpfungseinrichtung eine Druckfeder zur Nachführung des Dämpfungskolbens zur Schließerwelle aufweisen (Nachführungsfeder). Weiter kann die Dämpfungseinrichtung ein Rückschlagventil aufweisen, welches insbesondere am Dämpfungskolben sitzt. Die Antriebseinrichtung, die auch als Federeinrichtung bezeichnet werden kann, kann eine oder mehrere, bspw. parallel geschaltete, Druckfedern aufweisen, um die Schließerwelle von einer Öffnungslage in die Geschlossenlage anzutreiben.
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Auch ist denkbar, dass am Dämpfungskolben eine erste Dichteinrichtung angeordnet ist, die den Dämpfungskolben gegenüber dem dämpfungsseitigen Druckraum abdichtet, bspw. eine Lippendichtung. Unabhängig davon kann eine Antriebsrolle (Federrolle) vorgesehen sein, über die die Kurvenscheibe über ihre Antriebskontur mit der Antriebseinrichtung (Federeinrichtung) zusammenwirkt. Es ist denkbar, dass die Antriebsrolle mittels eines Kugellagers am Antriebskolben oder Federkolben gelagert ist. Die Antriebseinrichtung kann eine oder mehrere, ggf. parallel geschaltete Druckfedern, bspw. Schraubenfedern, aufweisen. Unabhängig davon ist es denkbar, dass am Gegenkolben eine zweite Dichteinrichtung angeordnet ist, die den Gegenkolben gegenüber dem gegenkolbenseitigen Druckraum abdichtet, bspw. eine Lippendichtung.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert, wobei gleiche oder funktional gleiche Elemente ggf. lediglich einmal mit Bezugszeichen versehen sind. Es zeigen:
- Fig.la,b ein Ausführungsbeispiel eines Türschließers in einer Seitenansicht (Ansicht a) und einer geschnittenen Ansicht (Ansicht b; entlang in Ansicht a eingezeichneter Schnittachse C-C);
- 2 Schließerwelle, Dämpfungskolben und Federkolben des Türschließers aus 1 in einer perspektivischen Darstellung;
- 3a,b eine Schließerwelle des Türschließers aus 1 mit einem Konturmerkmal (Ansicht a) und eine Schließerwelle des Türschließers aus 1 mit mehreren Konturmerkmalen (Ansicht b) jeweils in perspektivischer Ansicht;
- 4 Schließerwelle, Dämpfungskolben und Federkolben des Türschließers aus 1 in einer Seitenansicht und mehreren geschnittenen Ansichten mit Türschließer in Geschlossenstellung;
- 5a,b,c Schließerwelle, Dämpfungskolben und Federkolben des Türschließers aus 1 in einer geschnittenen Ansicht (entlang der in 4 eingezeichneten Schnittachse M-M) bei Türschließer in Drehstellung kurz vor Erreichen des Konturmerkmals (Ansicht a), bei Erreichen des Konturmerkmals (Ansicht b) und nach teilweisem Passieren des Konturmerkmals (Ansicht c).
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In 1a,b ist ein Türschließer dargestellt, der insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Der Türschließer 10 dient zur Betätigung, insbesondere zum Schließen, eines Flügels einer Tür (nicht dargestellt).
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Der Türschließer 10 weist ein Türschließergehäuse 12 auf, welches sich im Wesentlichen entlang einer Türschließerachse 14 erstreckt. Das Türschließergehäuse 12 ist an seinen seitlichen Enden mittels Verschlussdeckeln 16, 18 verschlossen. Ferner ist das Türschließergehäuse 12 mit einem Fluid, bspw. einem Hydraulikmedium, gefüllt.
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Der Türschließer 10 weist eine Schließerwelle 20 auf, welche in einem Getrieberaum 22 des Türschließergehäuses 12 angeordnet ist. Die Schließerwelle 20 erstreckt sich entlang einer Schließerwellenachse 24, welche vorzugsweise orthogonal zur Türschließerachse 14 orientiert ist (vgl. 1a). Die Schließerwelle 20 ist um die Schließerwellenachse 24 drehbar am Türschließergehäuse 12 gelagert.
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Ferner weist die Schließerwelle 20 eine drehfest mit der Schließerwelle 20 verbundene Kurvenscheibe 26 auf (vgl. 3a,b). Die Kurvenscheibe 26 weist ihrerseits eine Antriebskontur 28 und eine Dämpfungskontur 30 auf. Die Dämpfungskontur 30 umfasst ferner zwei Teilkonturen 32, 34, welche entlang der Schließerwellenachse 24 durch die Antriebskontur 28 beabstandet angeordnet sind. Die Antriebskontur 28 ist also zwischen den beiden Teilkonturen 32, 34 der Dämpfungskontur 30 angeordnet.
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Die Schließerwelle 20 weist an ihren abtriebseitigen Enden aus dem Türschließergehäuse 12 herausragende Angriffsabschnitte 36 auf, welche als Mehrkant, bspw. als Vierkant, ausgebildet sind (vgl. 3a,b). Über die Angriffsabschnitte 36 kann die Schließerwelle 20 mittels eines Schließergestänges (nicht dargestellt) an einen Flügel einer Tür gekoppelt sein. Das Schließergestänge kann beispielsweise in einer flügelseitigen Gleitschiene geführt sein.
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Der Türschließer 10 umfasst ferner eine Antriebseinrichtung 38, welche zwischen der Schließerwelle 20 und einem ersten (antriebsseitigen) Verschlussdeckel 16 im Türschließergehäuse 12 angeordnet ist (in 1b rechtsseitig).
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Die Antriebseinrichtung 38 weist einen Federkolben 40 (Antriebskolben) und einen Gegenkolben 42 auf, welche jeweils an der Innenwand des Türschließergehäuses 12 entlang der Türschließerachse 14 in Richtung des Doppelpfeils 44 verschiebbar geführt sind. Der Federkolben 40 ist schließerwellenseitig angeordnet. Der Gegenkolben 42 ist verschlussdeckelseitig angeordnet (vgl. 1b). Der Federkolben 40 und der Gegenkolben 42 sind jeweils über eine Dichteinrichtung 46, 48, bspw. eine Lippendichtung, zur Innenwand des Türschließergehäuses 12 abgedichtet.
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Der Federkolben 40 und der Gegenkolben 42 sind entlang der Türschließerachse 14 beabstandet zueinander angeordnet und begrenzen zusammen mit dem Türschließergehäuse 12 einen antriebsseitigen Druckraum 50. Im antriebsseitigen Druckraum 50 ist mindestens eine Feder 52, vorzugsweise eine Druckfeder, angeordnet. Die Feder 52 stützt sich mit einem ersten Ende auf dem Federkolben 40 ab und mit einem zweiten Ende auf dem Gegenkolben 42 (vgl. 1b). Es ist auch denkbar, dass mehrere, bspw. parallel geschaltete, Federn vorgesehen sind.
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Der Federkolben 40 weist mindestens einen Hohlraum 54, bspw. eine Bohrung, auf, über die der antriebsseitige Druckraum 50 und der Getrieberaum 22 miteinander strömungsverbunden sind. Der Federkolben 40 weist ferner der Schließerwelle 20 zugewandt axial abragende Fußabschnitte 56 auf. Die Außenfläche 57 des Federkolbens 40 wird durch die Fußabschnitte 56 fortgesetzt (vgl. 2).
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Die Antriebseinrichtung 38 weist ferner eine Antriebsrolle 58 zur Anlage an der Antriebskontur 28 der Schließerwelle 20 auf. Die Antriebsrolle 58 ist, vorzugsweise mittels eines Wälzlagers 60, an der der Schließerwelle 20 zugewandten Seite des Federkolbens 40 am Federkolben 40 gelagert. Die Antriebsrolle 58 ist um eine Drehachse drehbar, welche parallel zur Schließerwellenachse 24 der Schließerwelle 20 ausgerichtet ist.
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An der dem antriebsseitigen Druckraum 50 abgewandten Seite des Gegenkolbens 42 ist ein gegenkolbenseitiger Druckraum 62 angeordnet, welcher sich zwischen dem Gegenkolben 42 und dem ersten (antriebsseitigen) Verschlussdeckel 16 erstreckt.
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Der gegenkolbenseitige Druckraum 62 und der antriebsseitige Druckraum 50 sind mittels einer Fluidleitung 64 strömungsverbunden. Die Fluidleitung 64 kann ein Drosselventil (nicht dargestellt) aufweisen, welches eine Strömung des Fluids drosselt.
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Der Türschließer 10 weist ferner ein schaltbares Ventil 66 auf, welches vorzugsweise an dem ersten (antriebsseitigen) Verschlussdeckel 16 des Türschließers 10 angeordnet ist (vgl. 1b). Das Ventil 66 kann bspw. als Magnetventil ausgebildet sein. Je nach Schaltstellung des Ventils 66 wird ein Passieren von Fluid zwischen dem gegenkolbenseitigen Druckraum 62 und dem antriebsseitigen Druckraum 50 ermöglicht oder blockiert (Fluidleitung 64). Auf diese Weise kann die Freilauffunktion des Türschließers 10 ein- und ausgeschaltet werden.
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Der Türschließer 10 umfasst ferner eine Dämpfungseinrichtung 68, welche zwischen der Schließerwelle 20 und einem zweiten (dämpfungsseitigen) Verschlussdeckel 18 im Türschließergehäuse 12 angeordnet ist (in 1b linksseitig).
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Die Dämpfungseinrichtung 68 weist einen Dämpfungskolben 70 auf, welcher an der Innenwand des Türschließergehäuses 12 entlang der Türschließerachse 14 in Richtung des Doppelpfeils 44 verschiebbar geführt ist. Der Dämpfungskolben 70 weist der Schließerwelle 20 zugewandt Fußaufnahmeabschnitte 72 zur Anlage der Fußabschnitte 56 des Federkolbens 40 auf (vgl. 2) .
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Die Dämpfungseinrichtung 68 weist ferner eine Dämpfungsrolle 74 zur Anlage an der Dämpfungskontur 30 der Schließerwelle 20 auf. Die Dämpfungsrolle 74 ist, vorzugsweise mittels eines Wälzlagers 75, an der der Schließerwelle 20 zugewandten Seite des Dämpfungskolbens 70 am Dämpfungskolben 70 gelagert. Die Dämpfungsrolle 74 ist ferner um eine Drehachse drehbar, welche parallel zur Schließerwellenachse 24 der Schließerwelle 20 ausgerichtet ist. Die Dämpfungsrolle 74 weist zwei entlang der Drehachse beabstandete Rollenabschnitte 76, 78 auf, welche mit den Teilkonturen 32, 34 der Dämpfungskontur 30 zusammenwirken (vgl. 2 oder 4).
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Die Dämpfungseinrichtung 68 weist ferner eine Nachführungsfeder 80 auf (vgl. 1b). Die Nachführungsfeder 80 ist vorzugsweise an dem zweiten (dämpfungsseitigen) Verschlussdeckel 18 angeordnet und zwischen dem Verschlussdeckel 18 und dem Dämpfungskolben 70 gespannt. Über die Nachführungsfeder wird der Dämpfungskolben 70, und somit die Dämpfungsrolle 74, in Richtung der Schließerwelle 20 kraftbeaufschlagt, so dass die Dämpfungsrolle 74 stets an der Dämpfungskontur 30 anliegt.
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An der der Schließerwelle 20 abgewandten Seite des Dämpfungskolbens 70 ist ein dämpfungsseitiger Druckraum 82 angeordnet, welcher sich zwischen der zweiten Verschlusskappe 18 und dem Dämpfungskolben 70 erstreckt.
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Der dämpfungsseitige Druckraum 82 und der gegenkolbenseitige Druckraum 62 sind mittels einer Fluidverbindung 84 miteinander strömungsverbunden (vgl. 1b). Die Fluidverbindung 84 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ventilfrei ausgebildet. Es ist jedoch denkbar, die Fluidverbindung 84 mit einem Drosselventil zu versehen, um die Fluidströmung in der Fluidverbindung 84 zu regulieren.
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Die Dämpfungseinrichtung 68 weist ferner ein Rückschlagventil 85 auf, welches insbesondere am Dämpfungskolben 70 angeordnet ist. Das Rückschlagventil 85 ist derart ausgebildet, dass ein Passieren von Fluid aus dem Getrieberaum 22 in den dämpfungsseitigen Druckraum 82 ermöglicht ist, ein Passieren von Fluid in die Gegenrichtung, also aus dem dämpfungsseitigen Druckraum 82 in den Getrieberaum 22, hingegen blockiert ist.
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Zur Abdichtung des Dämpfungskolbens 70 gegenüber dem dämpfungsseitigen Druckraum 82 weist der Dämpfungskolben 70 eine Dichteinrichtung 86, bspw. eine Lippendichtung, auf.
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1b zeigt den Türschließer 10 in einer Geschlossenstellung, bei dem sich der Flügel der Tür in seiner Geschlossenlage befindet (nicht dargestellt). Die Schließerwelle 20 befindet sich ebenfalls in Geschlossenlage. Die Antriebsrolle 58 wird durch die Feder 52 in Richtung auf die Schließerwelle zu beaufschlagt und liegt an der Antriebskontur 28 der Kurvenscheibe 26 an. Die Dämpfungsrolle 74 wird über die Nachführungsfeder 80 ebenfalls in Richtung auf die Schließerwelle zu beaufschlagt und liegt an der Dämpfungskontur 30 der Kurvenscheibe 26 an. Der Gegenkolben 42 liegt an der ersten Verschlusskappe 16 an.
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Bei einem normalen Betrieb des Türschließers 10 (Schließerbetrieb) ist das Ventil 66 so geschaltet, dass eine Passage von Fluid aus dem gegenkolbenseitigen Druckraum 62 in den antriebsseitigen Druckraum 50 über die Fluidleitung 64 ermöglicht ist.
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Wird der Flügel aus seiner Geschlossenlage in eine Öffnungslage verschwenkt, so wird, bspw. über ein drehfest mit der Schließerwelle 20 verbundenes Schließergestänge (nicht dargestellt), die Schließerwelle 20 angetrieben, welche sich in Folge um die Schließerwellenachse 24 in einer Öffnungsrichtung (in der Zeichnung entgegen dem Uhrzeigersinn) dreht. Die mit der Schließerwelle 20 drehfest verbundene Antriebskontur 28 und Dämpfungskontur 30 der Kurvenscheibe 26 führen ebenfalls eine gleichgerichtete Drehbewegung um die Schließerwellenachse 24 aus.
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Die Antriebsrolle 58 rollt, infolge der Drehbewegung der Antriebskontur 28, auf der Antriebskontur 28 ab. Aufgrund der Steigung der Antriebskontur 28 wird die Antriebsrolle 58, und somit auch der Federkolben 40, entlang der Türschließerachse 14 entgegen der Kraft der Feder 52 von der Schließerwelle 20 weg bewegt (in der Zeichnung nach rechts). Die Feder 52 wird somit gespannt. Beim Öffnen des Flügels muss demnach gegen die Kraft der Feder 52 gearbeitet werden, es muss also ein Drehmoment auf den Flügel aufgebracht werden.
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Im theoretischen Idealfall rollt die Dämpfungsrolle 74, infolge der Drehbewegung der Schließerwelle 20, auf der Dämpfungskontur 30 ab. Aufgrund der Steigung der Dämpfungskontur 30 wird die Dämpfungsrolle 74 und der Dämpfungskolben 70, u.a. unter Wirkung der den Dämpfungskolben 70 beaufschlagenden Nachführungsfeder 80, auf die Schließerwelle 20 zu bewegt (in der Zeichnung nach rechts). Vorzugsweise sind die Fußabschnitte 56 des Federkolbens 40 zum Toleranzausgleich in Ihrer Länge derart bemessen, dass die Fußabschnitte 56 am Dämpfungskolben 70 anliegen, so dass zwischen der Dämpfungsrolle 74 und der Dämpfungskontur 30 ein geringer Abstand besteht, bspw. von 0 bis 1mm, insbesondere von 0,3 bis 0,6mm. Abweichend vom voranstehend beschriebenen Idealfall kommt es dann nicht zu einem Abrollen der Dämpfungsrolle 74 und der Dämpfungskontur 30.
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Mit der Bewegung des Federkolbens 40 in Richtung des Gegenkolbens 42 verkleinert sich der antriebsseitige Druckraum 50. Das verdrängte Fluid strömt über den Hohlraum 54 des Federkolbens 40 in den Gehäuseraum 22. Mit der insbesondere gleichzeitigen Bewegung des Dämpfungskolbens 70 in Richtung auf die Schließerwelle 20 verkleinert sich ebenfalls der Gehäuseraum 22 und das verdrängte Fluid strömt über das Rückschlagventil 85 in den dämpfungsseitigen Druckraum 82. Der dämpfungsseitige Druckraum 82 vergrößert sich somit mit steigendem Flügelöffnungswinkel.
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Wird der Flügel wieder freigegeben, so bewegt sich der Federkolben 40 und die am Federkolben 40 gelagerte Antriebsrolle 58 unter der Wirkung der sich entspannenden Feder 52 in Richtung ihrer in 1b dargestellten Ausgangsposition (in der Zeichnung nach links). Mit der Bewegung der Antriebsrolle 58 wird die Schließerwelle 20 angetrieben, welche sich in Folge in Schließrichtung um ihre Schließerwellenachse 24 dreht (in der Zeichnung im Uhrzeigersinn). Die Dämpfungsrolle 74 und der Dämpfungskolben 70 werden somit über die Dämpfungskontur 30 oder die am Dämpfungskolben 70 anliegenden Fußabschnitte 56 ebenfalls in Richtung ihrer in 1b dargestellten Ausgangsposition (in der Zeichnung nach links) bewegt.
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Durch die Bewegung des Dämpfungskolbens 70 wird Fluid aus dem dämpfungsseitigen Druckraum 82 verdrängt. Das verdrängte Fluid strömt dann über die Fluidverbindung 84 aus dem dämpfungsseitigen Druckraum 82 in den gegenkolbenseitigen Druckraum 62 und von dort über das Ventil 66 und die Fluidleitung 64 in den (durch das Entspannen der Feder 52 sich vergrößernden) antriebsseitigen Druckraum 50.
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Durch die Drosselung des Fluidstroms in der Fluidverbindung 84 und/oder der Fluidleitung 64 wird eine Dämpfung der Drehbewegung der Schließerwelle 20 und folglich eine Dämpfung der Schließbewegung des Flügels bewirkt. Eine Drosselung des Fluidstroms kann bspw. über ein an der Fluidleitung 64 angeordnetes Drosselventil (nicht dargestellt) gesteuert werden.
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Im Freilaufbetrieb des Türschließers 10 ist das Ventil 66 so geschaltet, dass ein Passieren von Fluid aus dem gegenkolbenseitigen Druckraum 62 in den antriebsseitigen Druckraum 50 blockiert ist. Lediglich der gegenkolbenseitige Druckraum 62 und der dämpfungsseitige Druckraum 82 sind miteinander strömungsverbunden (Fluidverbindung 84).
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Bei erstmaligem Öffnen des Flügels im Freilaufbetrieb wird die Feder 52 durch Verlagerung des Federkolbens 40 - wie oben für den Schließerbetrieb beschrieben - gespannt. Bei Freigabe des Türflügels ist jedoch ein Rückfließen des Fluids aus dem dämpfungsseitigen Druckraum 82 in den antriebsseitigen Druckraum 50 durch das Ventil 66 blockiert. Die Feder 52 kann sich demnach nicht entspannen und es wird folglich keine Schließwirkung vom Türschließer 10 auf den Flügel ausgeübt. Der Flügel bleibt somit in seiner Öffnungslage.
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Da der gegenkolbenseitige Druckraum 62 und der dämpfungsseitige Druckraum 82 strömungsverbunden sind, herrscht Druckgleichheit in beiden Druckräumen. Da die Stirnflächen des Dämpfungskolbens 70 und des Gegenkolbens 42 vorzugsweise gleich sind, wirkt auf beide Kolben auch die gleiche Kraft.
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Wird der Flügel nun manuell, bspw. durch Handkraft, in Richtung seiner Geschlossenlage verschwenkt, bewegen sich - aufgrund der vorstehend beschriebenen Druckverhältnisse - Dämpfungseinrichtung 68 und Antriebseinrichtung 38 gleichgerichtet federkraftlos im Türschließergehäuse 12 (in der Zeichnung nach links). Das aus dem dämpfungsseitigen Druckraum 82 verdrängte Fluid wird über die Fluidverbindung 84 in den gegenkolbenseitigen Druckraum 62 gedrückt. Dabei sind nur geringe Reibungswiderstände, bspw. Reibungswiderstände zwischen den Kolben und der Innenwand des Türschließergehäuese 12 und/oder Fluidwiderstände in der Fluidverbindung 84, zu überwinden. Der Flügel kann also mit geringem Kraftaufwand von Hand verschwenkt werden, ohne dass eine Schließwirkung vom Türschließer 10 auf den Flügel ausgeübt wird (Freilauffunktion).
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Ein erneutes Öffnen des Flügels ist ebenfalls federkraftlos möglich, jedoch nur bis zum Erreichen des Flügelöffnungswinkels des erstmaligen Öffnens. Bei weiterem Öffnen des Flügels muss die Feder 52 weiter gespannt werden und somit ein Drehmoment auf den Flügel aufgebracht werden. Der maximale Flügelöffnungswinkel, bis zu welchem die Freilauffunktion wirksam ist, hängt also von dem Flügelöffnungswinkel beim erstmaligen Öffnen des Flügels ab.
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Zur Feststellung des Flügels im Freilaufbetrieb weist die Kurvenscheibe 26 an ihrer Dämpfungskontur 30 mindestens ein Konturmerkmal 88 auf (vgl. 3a,b und vergrößerter Ausschnitt in 4). Das mindestens eine Konturmerkmal 88 ist in den dargestellten Ausführungsbeispielen als Vorsprung ausgebildet, der (radial) nach außen über die umliegende Dämpfungskontur 30 der Kurvenscheibe 26 hervorsteht. Dabei ist es möglich, dass lediglich ein Konturmerkmal 88 vorgesehen ist (vgl. 3a) oder dass mehrere entlang der Dämpfungskontur 30 beabstandete Konturmerkmale 88 vorgesehen sind (vgl. 3b). Eine Ausbildung mit mehreren Konturmerkmalen 88 ermöglicht das Feststellen des Flügels bei unterschiedlichen Flügelöffnungswinkeln.
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Die 5a,b,c zeigen Schließerwelle 22, Dämpfungskolben 70 und Federkolben 40 einer Ausführungsform des Türschließers 10 mit nur einem Konturmerkmal 88 bei verschiedenen Flügelöffnungswinkeln des Flügels.
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Bei einer (erneuten) Öffnungsbewegung des Flügels rollt die Dämpfungsrolle 74 zunächst wie oben beschrieben auf der Dämpfungskontur 30 ab, bis sie am Konturmerkmal 88 anliegt (vgl. 5a). Bis zum Erreichen des Konturmerkmals 88 ist die Funktionsweise des Türschließers 10 mit Konturmerkmal 88 analog zur Funktionsweise eines Türschließers ohne Konturmerkmal.
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Bei weiterem Öffnen des Flügels muss die Dämpfungsrolle 74, und somit der Dämpfungskolben 70, zum Passieren des Konturmerkmals 88 von der Schließerwelle 22 weg bewegt werden (in der Zeichnung nach links). Aufgrund der Strömungsverbindung zwischen dem dämpfungsseitigen Druckraum 82 und dem gegenkolbenseitigen Druckraum 62 führt eine Bewegung des Dämpfungskolbens 70 von der Schließerwelle 20 weg dazu, dass Fluid aus dem dämpfungsseitigen Druckraum 82 verdrängt wird und über die Fluidverbindung 84 in den gegenkolbenseitigen Druckraum 62 gedrückt wird. In Folge des sich vergrößernden gegenkolbenseitigen Druckraums 62 wird der Gegenkolben 42 aus seiner Anlage an dem Verschlussdeckel 16 ausgelenkt (in der Zeichnung nach links).
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Da das Konturmerkmal 88 lediglich auf der Dämpfungskontur 30, nicht jedoch auf der Antriebskontur 28, ausgebildet ist, bewegt sich der Federkolben 40 jedoch nicht gleichgerichtet mit dem Dämpfungskolben 70 und dem Gegenkolben 42 mit, wie es bei einem Freilaufbetrieb eines Türschließers ohne Konturmerkmal der Fall ist.
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Federkolben 40 und Gegenkolben 42 bewegen sich folglich aufeinander zu, wodurch die Feder 52 weiter gespannt wird. Dieser Federkraft muss beim Öffnen des Flügels entgegengewirkt werden. Es muss also ein Drehmoment auf den Flügel ausgeübt werden.
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Ferner bewegen sich Dämpfungskolben 70 und Federkolben 40 voneinander weg. Die Fußabschnitte 56 des Federkolbens 40 und die Fußaufnahmeabschnitte 72 des Dämpfungskolbens 70 werden daher aus ihrer Anlage um eine Strecke s ausgelenkt (vgl. 5b) .
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Nach Passieren des Konturmerkmals 88 wird der Dämpfungskolben 70 und die Dämpfungsrolle 74 unter Wirkung des Drucks, erzeugt durch die Kraft der Feder 52 und der Nachführungsfeder 80, wieder auf die Schließerwelle 22 zu bewegt. Die Feder 52 entspannt sich wieder um den Betrag, um den sie beim Passieren des Konturmerkmals 88 gespannt wurde. Die Dämpfungsrolle 74 liegt dann rückwärtig an dem Konturmerkmal an (vgl. 5c).
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Um den Flügel aus dieser Position wieder schließen zu können, also um die Dämpfungsrolle 74 wieder über das Konturmerkmal hinweg zurückrollen zu können, muss - analog zum vorstehend beschriebenen erstmaligen Passieren des Konturmerkmals 88 beim Öffnen des Flügels - ein Drehmoment auf den Flügel aufgebracht werden. Folglich wird der Flügel in dieser Position (Feststellposition) gehalten.
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Bei nicht dargestellten Ausführungsformen kann das Konturmerkmal auch als Ausnehmung oder Abschnitt einer Ausnehmung ausgebildet sein. Beim erstmaligen Passieren der Ausnehmung durch die Dämpfungsrolle 74 beim Öffnen des Flügels muss zunächst kein zusätzliches Drehmoment auf den Flügel ausgeübt werden. Die Dämpfungsrolle 74 wird - unter der Wirkung der sie beaufschlagenden Nachführungsfeder 80 - in Richtung auf die Schließerwelle zu bewegt. Um den Flügel aus dieser Position wieder schließen zu können, also um die Dämpfungsrolle 74 wieder aus der Ausnehmung zurückrollen zu können, muss die Dämpfungsrolle 74 von der Schließerwelle 20 weg bewegt werden. Hierzu muss - analog zu der Situation bei Ausbildung des Konturmerkmals 88 als Vorsprung - dann wieder ein Drehmoment auf den Flügel aufgebracht werden.
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Dadurch, dass das Konturmerkmal 88 an der Dämpfungskontur 30 angeordnet ist und nicht an der Antriebskontur 28, wird das Schließverhalten nach Ausschalten der Freilauffunktion nicht beeinflusst. Die Steigung der Antriebskontur 28 ist ferner derart ausgebildet, dass die Antriebsrolle 58 - unter Wirkung der sie beaufschlagenden Feder 52 - die Schließerwelle 20, vorzugsweise unabhängig vom Flügelöffnungswinkel, in Schließrichtung antreiben kann. Ein sich in der Feststellposition befindlicher Flügel kann somit nach Ausschalten der Freilauffunktion stets sicher von dem Türschließer 10 geschlossen werden.
