DE102018210278B4

DE102018210278B4 - Hydräülisch,gedämpfter Antrieb für einen Tür- oder Fensterflügel

Info

Publication number: DE102018210278B4
Application number: DE102018210278.3A
Authority: DE
Inventors: Benjamin Wörner
Original assignee: Geze GmbH
Current assignee: Geze GmbH
Priority date: 2018-06-25
Filing date: 2018-06-25
Publication date: 2021-03-18
Anticipated expiration: 2038-06-26
Also published as: GB201908662D0; US20190390498A1; DE102018210278A1; GB2576233B; GB2576233A; US10995533B2

Abstract

Hydraulisch gedämpfter Antrieb (10) für einen Flügel einer Tür, eines Tores, eines Fensters oder dergleichen, insbesondere hydraulisch gedämpfter Türschließer, mit einem Gehäuse (12) und einem im Gehäuse (12) verschiebbar geführten Kolben (16), der den Innenraum des Gehäuses (12) in einen Druckraum (18) und einen drucklosen Raum (20) unterteilt, wobei der Antrieb (10) ein auf der den Druckraum (18) auf der vom Kolben (16) abgewandten Seite begrenzenden Stirnseite des Gehäuses (12) angeordnetes, insbesondere in einem Gehäusedeckel (22) integriertes Regulierventil (24) zur Aktivierung einer Schlagfunktion umfasst, das ein in einer Ventilbohrung (26) eines insbesondere durch den Gehäusedeckel (22) gebildeten Ventilgehäuses (28) zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung verschiebbares Ventilglied (30) aufweist, das durch den Druck im Druckraum (18) in Schließrichtung beaufschlagt und bei einem Abfall des Drucks im Druckraum (18) unter einen vorgebbaren Grenzdruck durch die Federkraft einer Federeinheit (32) in seine Öffnungsstellung überführbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulisch gedämpften Antrieb für einen Flügel einer Tür, eines Tores, eines Fensters oder dergleichen, mit einem Gehäuse und einem im Gehäuse verschiebbar geführten Kolben, der den Innenraum des Gehäuses in einen Druckraum und einen drucklosen Raum unterteilt. Dabei kann es sich bei dem hydraulisch gedämpften Antrieb insbesondere um einen Türschließer handeln.
Hydraulische Türschließer sind allgemein bekannt, beispielsweise aus der DE 10 2016 208 099 A1 , und bewirken das selbstständige Schließen einer Tür, wobei sowohl die Bewegung des Türblatts in die Türzarge als auch das Einfallen der Schlossfalle des Türschlosses in das Schlossblech gewährleistet wird. Dabei soll jeweils ein möglichst kontrolliertes Schließen sichergestellt sein. Ein solcher Türschließer umfasst in der Regel eine Abtriebswelle, einen über ein Getriebe mit der Abtriebswelle verbundenen, in einem Gehäuse geführten Kolben sowie wenigstens eine mit dem Kolben zusammenwirkende Feder, wobei auf einander gegenüberliegenden Seiten des Kolbens ein Druckraum bzw. ein druckloser Raum vorgesehen sind und während eines jeweiligen Schließvorgangs Hydraulikfluid über wenigstens ein Regulierventil aus dem Druckraum in den drucklosen Raum überführbar ist. Bei einem manuellen oder beispielsweise durch eine Hydraulikpumpe bewirkten automatischen Öffnen des Flügels wird die im mit Hydraulikflüssigkeit gefüllten Gehäuse angeordnete Feder durch Verschieben des Kolbens komprimiert, so dass sie als Energiespeicher zum selbstständigen Schließen des Flügels dienen kann. Zwischen den durch den Kolben voneinander getrennten Räumen des Gehäuses sind Hydraulikkanäle mit zugeordneten Regulierventilen angeordnet, über die das Überströmen der Hydraulikflüssigkeit zur Steuerung des Antriebsverhaltens beeinflussbar ist.
Bei hydraulisch gedämpften Türschließern wird die unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit mittels eines oder mehrerer Regulierventile gedrosselt. Eine sogenannte Schlagfunktion ermöglicht bei solchen hydraulisch gedämpften Türschließern bei deren Aktivierung eine ungedämpfte Schließung der Tür, indem der Dämpfungskreislauf kurzgeschlossen wird. Häufig ist dieser sogenannte Schlagbereich auch durch ein Regulierventil einstellbar, also ebenfalls wieder gedrosselt.
Über eine Endschlagfunktion kann eine Tür beim Schließen kurz vor Erreichen der Schließlage somit beschleunigt werden, wodurch ein sicheres Schließen der Tür ermöglicht wird. Eine solche Endschlagfunktiön wird insbesondere bei auf die Tür wirkenden Gegenkräften wie einem Luftzug, einem Überdruck und/oder einem Luftpolster in geschlossenen Räumen oder dergleichen benötigt. Diese können nun aber auch nur temporär auftreten. Sind keine Gegenkräfte vorhanden, wird die Tür durch die Endschlagfunktion zu stark beschleunigt, so dass sie zu stark zuschlägt, was mit entsprechendem Lärm einhergeht und zu Beschädigungen führen kann.
Von Nachteil bei den bisher bekannten hydraulisch gedämpften Türschließern ist insbesondere, dass sich die Schlagfunktion beispielsweise bei der Inbetriebnahme lediglich starr einstellen lässt. Zufällig auftretende Widerstände an der Tür lassen sich bei deaktiviertem Schlag nicht überwinden. Ist der Schlag hingegen auf Windlast eingestellt, beginnt die Tür ohne Windlast laut zu schlagen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydraulisch gedämpften Tür-, Tor- oder Fensterantrieb der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem die zuvor erwähnten Nachteile beseitigt sind. Dabei soll insbesondere eine variablere, optimaler an die jeweiligen Gegebenheiten anpassbare Aktivierung der Schlagfunktion eines jeweiligen Tür-, Tor- oder Fensterantriebs gewährleistet sein.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen hydraulisch gedämpften Antrieb für einen Flügel einer Tür, eines Tores, eines Fensters oder dergleichen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Antriebs ergeben sich aus den Unteransprüchen, der vorliegenden Beschreibung sowie der Zeichnung.
Der erfindungsgemäße hydraulisch gedämpfte Antrieb für einen Flügel einer Tür, eines Tores, eines Fensters oder dergleichen, bei dem es sich insbesondere um einen hydraulisch gedämpften Türschließer handeln kann, umfasst ein Gehäuse und einen im Gehäuse verschiebbar geführten Kolben, der den Innenraum des Gehäuses in einen Druckraum und einen drucklosen Raum unterteilt. Dabei umfasst der Antrieb ein auf der den Druckraum auf der vom Kolben abgewandten Seite begrenzenden Stirnseite des Gehäuses angeordnetes, insbesondere in einem Gehäusedeckel integriertes Regulierventil zur Aktivierung einer Schlagfunktion, das ein in einer Ventilbohrung eines insbesondere durch den Gehäusedeckel gebildeten Ventilgehäuses zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung verschiebbares Ventilglied aufweist, das durch den Druck im Druckraum in Schließrichtung beaufschlagt und bei einem Abfall des Drucks im Druckraum unter einen vorgebbaren Grenzdruck durch die Federkraft einer Federeinheit in seine . Öffnungsstellung überführbar ist.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung ergibt sich eine im hydraulisch gedämpften . Antrieb, bevorzugt in einem Gehäusedeckel, integrierte intelligente Schlag- bzw. Endschlagfunktion, die nur bei Bedarf, d.h. nur bei auftretenden, auf den Flügel einwirkenden Gegenkräften aktiviert wird, um auch bei solchen Gegenkräften ein sicheres Schließen des Flügels zu gewährleisten, während sie bei fehlenden Gegenkräften deaktiviert ist, so dass es im Normalfall weder zu einer Lärmbelästigung noch zu einem Zuschlagen des Flügels kommen kann. Da der Druck im Druckraum am Ventilglied des Regulierventils ansteht, kann durch das Regulierventil dieser Druck vor dem Kolben des Antriebs und damit der betreffende Zustand des Antriebs detektiert werden. Das Regulierventil kann somit auch als Sensorventil bezeichnet werden. Durch dieses Regulierventil wird zudem die Schlagfunktion in der Abhängigkeit vom jeweiligen Zustand des Antriebs aktiviert bzw. deaktiviert.
Das der erfindungsgemäßen Lösung zugrundeliegende Prinzip beruht darauf, dass der Druck im Druckraum bzw. vor dem Kolben des Antriebs und damit der Druck vor dem Regulierventil absinkt, sobald der Flügel extern verzögert oder abgebremst wird. Das Regulier- bzw. Sicherheitsventil detektiert diesen Zustand und aktiviert die Schlagfunktion des hydraulisch gedämpften Antriebs bei einem Abfall des Drucks im Druckraum unter den Grenzwert, indem das Ventilglied durch die diesem zugeordnete Federeinheit in seine Öffnungsstellung verschoben wird. Das Regulierventil wird damit geöffnet, wodurch der Dämpfungskreislauf kurzgeschlossen wird. Der betreffende Flügel schließt nunmehr auch bei unerwartet auftretenden Widerständen wie beispielsweise einer schwergängigen Schlossfalle, sporadisch auftretendem, nicht zu starkem Wind und/oder Schleusensituationen mit zu überwindendem Luftpolster. Liegt der im Druckraum des Antriebs vorherrschende Druck bei normalem Schließvorgang dagegen über dem Grenzdruck, kann die das Ventilglied des Regulierventils beaufschlagende Federeinheit die durch den Druck im Druckraum aufgebrachte Kraft nicht überwinden. Das Ventilglied des Regulierventils nimmt in diesem Fall seine Schließstellung ein, so dass das Regulierventil geschlossen wird. Die Schlagfunktion ist damit deaktiviert.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird somit insbesondere eine variablere, optimaler an die jeweiligen Gegebenheiten anpassbare Aktivierung der Schlagfunktion eines jeweiligen Tür-, Tor- oder Fensterantriebs gewährleistet.
Bevorzugt ist das Regulierventil und damit die Schlagfunktion in einem Gehäusedeckel des Antriebs integriert Mit einer solchen Integration der Schlagfunktion in einem Gehäusedeckel ist diese modular einsetzbar.
Das Ventilglied des Regulierventils kann insbesondere in Form einer Sperrbuchse vorgesehen sein.
Vorteilhafterweise ist durch das Ventilglied des Regulierventils ein Durchgang zu einem Abströmkanal für ein Hydraulikmedium verschließbar bzw. freigebbar. Dabei mündet der Durchgang zum Abströmkanal bevorzugt in der Ventilbohrung des Regulierventils.
Eine Mündung des Abströmkanals in den Druckraum ist zweckmäßigerweise so positioniert, dass die Schlagfunktion erst bei Flügelöffnungswinkeln aktivierbar ist, die kleiner als ein vorgegebener Wert, insbesondere kleiner als 15°, sind. In diesem Fall wird die Mündung des Abströmkanals in den Druckraum vom sich schließenden Flügel erst bei dem vorgegebenen Flügelöffnungswinkel bzw. bei 15° vom Kolben des Antriebs überfahren und damit vom Kolben freigegeben.
An der vom Druckraum abgewandten, von der Federeinheit beaufschlagten Seite des Ventilglieds des Regulierventils kann zudem Atmosphärendruck anliegen.
Gemäß einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebs bildet das insbesondere in Form einer Sperrbuchse vorgesehene Ventilglied des Regulierventils zur Bildung eines Schieberventils mit dem Ventilgehäuse eine Passung. Durch Verschieben des Ventilglieds bzw. Sperrbuchse in die Schließstellung kann somit insbesondere ein in die Ventilbohrung des Regulierventils mündender Durchgang zum Abströmkanal verschlossen werden.
Dabei ist das Ventilglied des Regulierventils bevorzugt mit einem Überströmkanal für das Hydraulikmedium versehen, der mit einem Ende in den Druckraum und mit seinem anderen Ende insbesondere in eine sich zumindest über einen Teil des Umfangs des Ventilglieds erstreckende Aussparung mündet, die bei seine Schließstellung einnehmendem Ventilglied zur Unterbrechung der Verbindung mit dem Durchgang zum Abströmkanal in einem Bereich außerhalb des Durchgangs und bei seine Öffnungsstellung einnehmendem Ventilglied zur Herstellung einer Verbindung mit dem Durchgang zum Abströmkanal im Bereich des Durchgangs positioniert ist.
Da die Dichtung eines Schieberdichtsitzes von der Qualität der Passung bzw. der zusammenwirkenden Oberflächen, des Dichtspalts usw. abhängig ist und häufig eine geringe Grundleckage aufweisen kann, kann das Ventilgehäuse gemäß einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebs auch mit einem Kegeldichtsitz versehen sein, mit dem das Ventilglied über eine kegel- oder kugelförmige Dichtfläche zusammenwirkt.
In diesem Fall gleicht sich ein Spiel zwischen den zusammenwirkenden Flächen automatisch aus, indem sich die zusammenwirkenden Bauteile zentrieren, so dass der Dichtsitz nahezu leckagefrei ist. Zudem sind die Bauteile im vorliegenden Fall kostengünstiger herstellbar.
Gemäß einer weiteren alternativen vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebs kann das Ventilglied des Regulierventils mit einem Dichtelement, beispielsweise einem O-Ring oder dergleichen, versehen sein, das bei seine Schließstellung einnehmendem Ventilglied über einen Flachdichtsitz mit dem Ventilgehäuse abdichtet.
Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebs ist der Grenzdruck, ab dem das Ventilglied des Regulierventils bei einem entsprechenden Abfall des Drucks im Druckraum durch die Federkraft der das Ventilglied beaufschlagenden Federeinheit in seine Öffnungsstellung überführbar ist, insbesondere über die Vorspannkraft der das Ventilglied des Regulierventils in Öffnungsrichtung beaufschlagenden Federeinheit variabel einstellbar.
Dabei ist der Grenzdruck bzw. die Vorspannkraft der das Ventilglied in Öffnungsrichtung beaufschlagenden Federeinheit vorteilhafterweise über ein insbesondere über ein Gewinde verstellbares Stellglied variabel einstellbar.
Bei geringeren Vorspannkräften der das Ventilglied des Regulierventils beaufschlagenden Federeinheit ist das Ventilglied erst bei entsprechend geringerem Gegendruck bzw. entsprechend stärkerem Abfall des Drucks im Druckraum in seine Öffnungsstellung überführbar. Bei höheren Vorspannkräften ist das Ventilglied dagegen auch schon bei entsprechend höherem Gegendruck bzw. geringerem Druckabfall im Druckraum des Antriebs in seine Öffnungsstellung überführbar. Im letzteren Fall ist somit eine geringere auf den Flügel wirkende Gegenkraft erforderlich, um die Schlagfunktion auszulösen. Das System reagiert damit empfindlicher.
Über das Stellglied kann der Ansprechdruck des Systems reguliert oder eingestellt werden.
In bestimmten Fällen ist von Vorteil, wenn die das Ventilglied des Regulierventils in Öffnungsrichtung beaufschlagende Federeinheit auf der vom Druckraum abgewandten Seite oder hinter des Ventilglieds angeordnet ist. Damit kann der Antrieb im Durchmesser relativ kompakt gehalten werden.
Bei höheren das Ventilglied des Regulierventils beaufschlagenden Gegendrücken, d.h. höheren Drücken im Druckraum, kann es auch vorkommen, dass bei minimal konstruktiv möglicher Druckangriffsfläche die das Ventilglied des Regulierventils beaufschlagende Federeinheit noch zu geringe Federkräfte erzeugt. Insbesondere in einem solchen Fall kann gemäß einer weiteren bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebs auf der vom Druckraum abgewandten Seite des Ventilglieds des Regulierventils ein Federteller mit einem gegenüber dem Durchmesser des Ventilglieds vergrößerten Durchmesser angeordnet sein und sich die das Ventilglied in Öffnungsrichtung beaufschlagende Federeinheit mit ihrem dem Ventilglied zugewandten Ende am Federteller abstützen. Damit kann die Federeinheit insbesondere eine Druckfeder mit vergrößertem Umfang umfassen, über die auch höhere Federkräfte erzeugbar sind.
Dabei ist insbesondere auch von Vorteil, wenn der Federteller als über das Ventilgehäuse geführter Federtopf ausgeführt ist.
Mit einem solchen über das Ventilgehäuse geführten Federtopf ist.eine geradlinige Krafteinleitung vom Federteller auf das Ventilglied sichergestellt. Das Ventilglied kann weder verkippen noch verklemmen, womit die Funktionssicherheit des Antriebs entsprechend erhöht wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebs ist die das Ventilglied des Regulierventils in Öffnungsrichtung beaufschlagende Federeinheit zumindest teilweise in dem insbesondere in Form einer Sperrbuchse vorgesehenen Ventilglied aufgenommen.
Damit kann der Antrieb in seiner Länge relativ kompakt gehalten werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:

1 eine schematische Längsschnittdarstellung des Grundaufbaus einer beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen hydraulisch gedämpften Antriebs für einen Flügel einer Tür, eines Tores, eines Fensters oder dergleichen.
2a) eine vergrößerte geschnittene Teildarstellung des hydraulisch gedämpften Antriebs gemäß 1 in einer Phase, in der der Flügelgeschlossen wird, wobei der Flügelöffnungswinkel noch relativ groß ist, das Ventilglied des Regulierventils noch seine Öffnungsstellung einnimmt und eine Mündung des Abströmkanals in einen Druckraum des Antriebs noch nicht von der im Bereich des dem Druckraum zugewandten Ende des Kolbens vorgesehen Kolbendichtung überfahren wurde, so dass die Schlagfunktion trotz des seine Öffnungsstellung einnehmendem Ventilglied noch nicht aktivierbar ist,
2b) eine vergrößerte geschnittene Darstellung des hydraulisch gedämpften Antriebs gemäß 1 in einer Phase, in der der Flügel bereits soweit geschlossen wurde, dass der Flügelöffnungswinkel kleiner als ein vorgegebener Wert von beispielsweise 15° ist und die Kolbendichtung die Mündung des Abströmkanals in den Druckraum überfahren hat, so dass die Schlagfunktion aktivierbar ist, wobei der Flügel jedoch nicht von Gegenkräften abgebremst wird und das Ventilglied des Regulierventils damit seine Schließstellung beibehält, so dass die Schlagfunktion deaktiviert ist,
2c) eine vergrößerte geschnittene Darstellung des hydraulisch gedämpften Antriebs gemäß 1 in einer Phase zwischen den in 2a) und 2b) dargestellten Phasen, in der der Flügel bereits weiter geschlossen ist, das Ventilglied des Regulierventils seine Schließstellung einnimmt und die Mündung des Abströmkanals in den Druckraum von der Kolbendichtung noch nicht überfahren wurde, so dass die Schlagfunktion nach wie vor noch nicht aktivierbar ist,
2d) eine vergrößerte geschnittene Teildarstellung des hydraulisch gedämpften Antriebs gemäß 1 in einer Phase, in der der Flügel wieder .bereits soweit geschlossen wurde, dass der Flügelöffnungswinkel kleiner als der vorgegebene Wert von beispielsweise 15° ist und die Dichtung des Kolbens die Mündung des Abströmkanals in den Druckraum überfahren hat, so dass die Schlagfunktion aktivierbar ist, wobei der Flügel im vorliegenden Fall jedoch von Gegenkräften abgebremst wird und das Ventilglied des Regulierventils damit durch die zugeordnete Federeinheit in seine Öffnungsstellung überführt wurde, so dass die Schlagfunktion nunmehr aktiviert ist.
3 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform des Regulierventils des erfindungsgemäßen Antriebs, bei der das Ventilglied zur Bildung eines Schieberventils mit dem Ventilgehäuse eine Passung bildet, wobei das Ventilglied seine.Schließstellung einnimmt und den Durchgang zum Abströmkanal sperrt,
4 eine schematische Darstellung des Regulierventils gemäß 3, wobei das Ventilglied jedoch seine Öffnungsstellung einnimmt und den Durchgang zum Abströmkanal freigibt,
5 eine schematische Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform des Regulierventils des erfindungsgemäßen Antriebs, wobei das Ventilgehäuse mit einem Kegeldichtsitz versehen ist, mit dem das Ventilglied über eine kegelförmige Dichtfläche zusammenwirkt, wobei das Ventilglied seine Schließstellung einnimmt und den Durchgang zum Abströmkanal sperrt,
6 eine schematische Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform des Regulierventils des erfindungsgemäßen Antriebs, wobei das Ventilgehäuse wieder mit einem Kegeldichtsitz versehen ist, das Ventilglied jedoch entweder über eine kegelförmige oder eine kugelförmige Dichtfläche mit dem Kegeldichtsitz des Ventilgehäuses zusammenwirken kann und das Ventilglied seine Öffnungsstellung einnimmt und den Durchgang zum Abströmkanal freigibt,
7 eine schematische vergrößerte Teildarstellung einer eine Kegeldichtsitz des Ventilgehäuses und eine kugelförmige Dichtfläche des Ventilglieds umfassende Dichtung der Ausführungsform gemäß 6,
8 eine schematische Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform des Regulierventils des erfindungsgemäßen Antriebs, bei der das Ventilglied mit einem Dichtelement versehen ist, das bei seine Schließstellung einnehmendem Ventilglied über einen Flachdichtsitz mit dem Ventilgehäuse abdichtet, und die das Ventilglied beaufschlagende Federeinheit zumindest teilweise in dem in Form einer Sperrbuchse vorgesehenen Ventilglied aufgenommen ist, wobei das Ventilglied seine Schließstellung einnimmt und den Durchgang zum Abströmkanal sperrt,
9 eine schematische Darstellung des Regulierventils gemäß 8, wobei das Ventilglied jedoch seine Öffnungsstellung einnimmt und den Durchgang zum Abströmkanal freigibt,
10 eine schematische Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform des Regulierventils des erfindungsgemäßen Antriebs, bei der das Ventilglied mit einem Dichtelement versehen ist, das bei seine Schließstellung einnehmendem Ventilglied über einen Flachdichtsitz mit dem Ventilgehäuse abdichtet, wobei die das Ventilglied beaufschlagende Federeinheit jedoch auf der vom Druckraum abgewandten Seite des Ventilglieds angeordnet ist, wobei das Ventilglied seine Schließstellung einnimmt und den Durchgang zum Abströmkanal sperrt,
11 eine schematische Darstellung des Regulierventils gemäß 10, wobei das Ventilglied jedoch seine Öffnungsstellung einnimmt, und den Durchgang zum Abströmkanal freigibt,
12 eine schematische Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform des Regulierventils des erfindungsgemäßen Antriebs, bei der auf der vom Druckraum abgewandten Seite des Ventilglieds ein Federteller mit einem gegenüber dem Durchmesser des Ventilglieds vergrößerten Durchmesser angeordnet ist, an dem sich die das Ventilglied in Öffnungsrichtung beaufschlagende Federeinheit abstützt, wobei das Ventilglied seine Schließstellung einnimmt und den Durchgang zum Abströmkanal sperrt,
13 eine schematische Darstellung des Regulierventils gemäß 12, wobei das Ventilglied jedoch seine Öffnungsstellung einnimmt und den Durchgang zum Abströmkanal freigibt,
14 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Abwandlung des Regulierventils gemäß den 12 und 13, bei der der Federteller als über das Ventilgehäuse geführter Federtopf ausgeführt ist. wobei das Ventilglied seine Schließstellung einnimmt und den Durchgang zum Abströmkanal sperrt, und
15 eine schematische Darstellung des Regulierventils gemäß 14, wobei das Ventilglied jedoch seine Öffnungsstellung einnimmt und den Durchgang zum Abströmkanal freigibt.

Die 1 bis 15 zeigen beispielhafte Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen hydraulisch gedämpften Antriebs 10 für einen Flügel einer Tür, eines Tores, eines Fensters oder dergleichen. Dabei kann es sich bei dem hydraulisch gedämpften Antrieb 10 insbesondere um einen hydraulisch gedämpften Türschließer handeln.
Der hydraulisch gedämpfte Antrieb 10 umfasst jeweils ein Gehäuse 12 und einen im Gehäuse 12 verschiebbar geführten, durch eine. insbesondere eine Druckfeder umfassende, Federeinheit 14 beaufschlagten Kolben 16, der den Innenraum des Gehäuses 12 in einen Druckraum 18 und einen drucklosen Raum 20 unterteilt. Zudem umfasst ein jeweiliger Antrieb 10 ein auf der den Druckraum 18 auf der vom Kolben 16 abgewandten Seite begrenzenden Stirnseite des Gehäuses 12 angeordnetes, insbesondere in einem Gehäusedeckel 22 integriertes Regulierventil 24 zur Aktivierung einer Schlagfunktion.
Das jeweilige Regulierventil 24 weist ein in einer Ventilbohrung 26 eines insbesondere durch den Gehäusedeckel 22gebildeten Ventilgehäuses 28 zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung verschiebbares Ventilglied 30 auf, das durch den Druck im Druckraum 18 in Schließrichtung beaufschlagt und bei einem Abfall des Drucks im Druckraum 18 unter einen vorgebbaren Grenzdruck durch die Federkraft einer Federeinheit 32 in seine Öffnungsstellung überführbar ist.
Bei den vorliegenden Ausführungsformen ist das Ventilglied 30 eines jeweiligen Regulierventils 24 beispielsweise in Form einer Sperrbuchse vorgesehen. Durch das Ventilglied 30 ist jeweils ein in die Ventilbohrung 26 des Regulierventils 24 mündender Durchgang 34 zu einem Abströmkanal 36 für ein Hydraulikmedium verschließbar bzw. freigebbar.
Eine Mündung des Abströmkanals 34 in den Druckraum 18 ist so positioniert, dass die Schlagfunktion erst bei Flügelöffnungswinkeln aktivierbar ist, die kleiner als ein vorgegebener Wert, insbesondere kleiner als 15°, sind.
An der vom Druckraum 18 abgewandten, von der Federeinheit 32 beaufschlagten Seite des Ventilglieds 30 des Regulierventils 24. kann zudem Atmosphärendruck anliegen.
Wie aus den 1 bis 4 ersichtlich, kann das insbesondere in Form einer Sperrbuchse vorgesehene Ventilglied 30 des Regulierventils 24 zur Bildung eines Schieberventils mit dem Ventilgehäuse 28 eine Passung bilden.
Bei diesen in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsformen des Antriebs 10 ist das Ventilglied 30 des jeweiligen Regulierventils 24 mit einem Überströmkanal 38 für das Hydraulikmedium versehen, der mit einem Ende in den Druckraum 18 und mit seinem anderen Ende insbesondere in eine sich zumindest über einen Teil des Umfangs des Ventilglieds 30 erstreckende Aussparung 40 mündet, die bei seine Schließstellung einnehmendem Ventilglied 30 zur Unterbrechung der Verbindung mit dem Durchgang 34 zum Abströmkanal 36 in einem Bereich außerhalb des Durchgangs 34 und bei seine Öffnungsstellung einnehmendem Ventilglied 30 zur Herstellung einer Verbindung mit dem Durchgang 34 zum Abströmkanal 36 im Bereich des Durchgangs 34 positioniert ist.
Wie aus den 5 bis 7 ersichtlich, kann das Ventilgehäuse auch mit einem Kegeldichtsitz 42 versehen sein, mit dem das Ventilglied 30 über eine kegel- oder kugelförmige Dichtfläche 44 bzw. 45 zusammenwirkt.
Bei der Ausführungsform gemäß 5 ist das Ventilgehäuse 28 mit einem Kegeldichtsitz 42 versehen, mit dem das Ventilglied 30 über eine kegelförmige Dichtfläche 44 zusammenwirkt. Das Ventilglied 30 nimmt hier seine Schließstellung ein wodurch der Durchgang 34 zum Abströmkanal 36 gesperrt wird.
6 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform des Regulierventils 24 des erfindungsgemäßen Antriebs 10, bei der das Ventilgehäuse 28 wieder mit einem Kegeldichtsitz 42 versehen ist. Das Ventilglied 30 kann hier jedoch entweder über eine kegelförmige oder eine kugelförmige Dichtfläche 44, 45 (siehe auch 7) mit dem Kegeldichtsitz 42 des Ventilgehäuses 28 zusammenwirken. Im vorliegenden Fall nimmt das Ventilglied 30 seine Öffnungsstellung ein, wodurch der Durchgang 34 zum Abströmkanal 36 freigegeben wird.
In 7 ist in vergrößerter Teildarstellung die den Kegeldichtsitz 42 des Ventilgehäuses 28 und eine kugelförmige Dichtfläche 45 des Ventilglieds 30 umfassende Dichtung der Ausführungsform gemäß 6 wiedergegeben.
Wie insbesondere aus den 8 bis 15 ersichtlich, kann das Ventilglied 30 des Regulierventils 24 insbesondere auch mit einem Dichtelement 46, beispielsweise einem O-Ring, versehen sein, das bei seine Schließstellung einnehmendem Ventilglied 30 über einen Flachdichtsitz 48 mit dem Ventilgehäuse 28 abdichtet.
Bei den Ausführungsformen gemäß den 2 bis 4, 8 und 9 ist die das Ventilglied 30 in Öffnungsrichtung beaufschlagende Federeinheit 32 zumindest teilweise im Ventilglied 30 aufgenommen, wodurch das System in seiner Länge kompakt gehalten werden kann.
Dagegen ist bei den in den 5 bis 7 und 10 bis 13 dargestellten Ausführungsformen die das Ventilglied 30 beaufschlagende Federeinheit 32 auf der vom Druckraum 18 abgewandten Seite des Ventilglieds 30 bzw. hinter dem Ventilglied 30 angeordnet. Dabei kann der Antrieb 10 durch einen entsprechend kleineren Durchmesser der Federeinheit 32 im Durchmesser relativ kompakt gehalten werden.
Wie aus den 12 und 13 ersichtlich, kann auf der vom Druckraum 18 abgewandten Seite des Ventilglieds 30 des Regulierventils 24 jedoch auch ein Federteller 54 mit einem gegenüber dem Durchmesser des Ventilglieds 30 vergrößerten Durchmesser angeordnet sein und sich die das Ventilglied 30 in Öffnungsrichtung beaufschlagende Federeinheit 32 mit ihrem dem Ventilglied 30 zugewandten Ende am Federteller 54 abstützen, so dass, wie aus den 12 und 13 ersichtlich, auch die das Ventilglied 30 über den Federteller 54 beaufschlagende Federeinheit 32 mit einem entsprechend größeren Durchmesser vorgesehen sein kann.
Bei der in den 14 und 15 dargestellten beispielhaften Abwandlung des in den 12 und 13 gezeigten Antriebs 10 ist der Federteller 54 als über das Ventilgehäuse 28 geführter Federtopf 56 ausgeführt.
Bei den verschiedenen Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Antriebs 10 kann der Grenzdruck bzw. die Vorspannkraft der das Ventilglied 30 in Öffnungsrichtung beaufschlagenden Federeinheit 32 insbesondere über ein Gewinde 50 verstellbares Stellglied 52 variabel einstellbar sein.
Wie insbesondere aus 1 ersichtlich, wird beim Öffnen des Flügels eine Abtriebswelle 58 mit zugeordnetem Ritzel 60 gedreht und der Kolben 16 im Gehäuse 12 axial gegen die Federeinheit 14 verschoben. Um beim Schließen des Flügels die Schließgeschwindigkeit zu kontrollieren, verdrängt der Kolben 16 das Hydraulikmedium durch verschiedenen Bereichen zugeordnete Ventile. Mit einer jeweiligen Aktivierung der Schlag- bzw. Endschlagfunktion wird der Dämpfungskreislauf kurzgeschlossen. Die erfindungsgemäße intelligente Schlag- bzw. Endschlagfunktion kann dabei insbesondere im Gehäusedeckel 22 integriert und damit modular einsetzbar sein.
2a) zeigt den hydraulisch gedämpften Antrieb gemäß 1 in einer Phase, in der der Flügel geschlossen wird, wobei der Flügelöffnungswinkel noch relativ groß ist, das Ventilglied 30 des Regulierventils 24 noch seine Öffnungsstellung einnimmt und die Mündung des Abströmkanals 36 in den Druckraum 18 noch nicht von der Dichtung 62 des Kolbens 16 überfahren wurde, so dass die Schlagfunktion trotz des seine Öffnungsstellung einnehmenden Ventilglied 30 noch nicht aktivierbar ist.
In der in der 2b) dargestellten Phase des Antriebs 10 gemäß 1 ist der Flügel bereits soweit geschlossen, dass der Flügelöffnungswinkel kleiner als der vorgegebene Wert von beispielsweise 15° ist und die Dichtung 62 des Kolbens 16 die Mündung des Abströmkanals 36 in den Druckraum 18 überfahren hat, so dass die Schlagfunktion aktivierbar ist. Dabei wird der Flügel im vorliegenden Fall jedoch nicht von Gegenkräften abgebremst, so dass das Regulierventil 24 seine Schließstellung beibehält und die Schlagfunktion deaktiviert ist. Wird der Flügel dagegen von Gegenkräften abgebremst, so wird das Ventilglied 30 des Regulierventils 24 infolge des abgefallenen Drucks im Druckraum 18 durch die zugeordnete Federeinheit 32 in seine Öffnungsstellung überführt, wodurch die Schlagfunktion aktiviert wird (vgl. 2d)). Der Flügel kann jetzt ungedämpft weiterlaufen, mehr Bewegungsenergie aufnehmen und damit gegen die äußeren Einflüsse sicher schließen. Dabei ist die Position des Abströmkanals 36 im vorliegenden Fall beispielsweise so gewählt, dass der Endschlag erst bei Flügelöffnungswinkeln <15° aktiv werden kann, sobald die Kolbendichtung 62 den Abströmkanal 36 überfahren hat.
2c) zeigt den Antrieb gemäß 1 in einer Phase zwischen den in 2a) und 2b) gezeigten Phasen, in der der Flügel bereits weiter geschlossen ist, das Ventilglied 30 des Regulierventils 24 seine Schließstellung einnimmt und die Mündung des Abströmkanals 36 in den Druckraum 18 von der Dichtung 62 des Kolbens 16 noch nicht überfahren wurde, so dass die Schlagfunktion nach wie vor nicht aktivierbar ist.
In den Darstellungen gemäß den 3 und 4 bildet das Ventilglied 30 zur Bildung eines Schieberventils mit dem Ventilgehäuse 28 eine Passung, wobei das Ventilglied 30 in der Darstellung gemäß der 3 seine Schließstellung einnimmt und den Durchgang 34 zum Abströmkanal 36 sperrt, während es in der Darstellung gemäß 3 seine Öffnungsstellung einnimmt und den Durchgang 34 freigibt. Der Durchgang 34 kann somit durch Verschieben des Ventilglieds 30 gesperrt bzw. freigegeben werden. Über das Stellglied 52 kann die Vorspannung der Federeinheit 32 und damit der Grenzwert eingestellt werden. Bei geringeren Vorspannkräften kann das insbesondere in Form einer Sperrbuchse vorgesehene Ventilglied 30 erst bei geringerem Gegendruck bzw. entsprechend stärkerem Abfall des Drucks im Druckraum 18 durch die Federeinheit 32 in seine Öffnungsstellung überführt werden. Dagegen ist das Ventilglied 30 bei höheren Vorspannkräften auch schon bei einem höheren Gegendruck im Druck- oder Dämpfungsraum 18 bzw. geringerem Druckabfall im Druckraum 18 in seine Öffnungsstellung überführbar. Im letzteren Fall ist somit eine geringere den Flügel beaufschlagende Gegenkraft erforderlich, um die Schlagfunktion auszulösen. Das System reagiert entsprechend empfindlicher.
Damit kann über das Stellglied 52 der Ansprechdruck des Systems reguliert werden.
Anders als bei einer Schieberdichtsitzung, wie sie bei der Ausführung gemäß den 3 und 4 vorgesehenen ist, ist die Qualität der Dichtung bei den in den 5 bis 7 dargestellten Ausführungsformen, bei denen das Ventilgehäuse 28 mit einem Kegeldichtsitz 42 und das Ventilglied 30 mit einem mit dem Kegeldichtsitz 42 des Ventilgehäuses 28 zusammenwirkenden kegel- oder kugelförmigen Dichtfläche 44 bzw. 45 versehen ist, nicht von der Qualität einer Passung abhängig. Ein eventuelles Spiel zwischen den Dichtflächen wird automatisch ausgeglichen, indem sich die Bauteile automatisch zentrieren, wodurch der Dichtsitz nahezu leckagefrei ist. Zudem sind die betreffenden Bauteile kostengünstiger herstellbar.
Die das Ventilglied 30 beaufschlagende Federeinheit 32 ist hier auf der vom Druckraum 18 abgewandten Seite bzw. hinter dem Ventilglied 30 angeordnet, wodurch das System im Durchmesser kompakt gehalten werden kann.
Während in den Darstellungen gemäß den 3 und 5 das Ventilglied 30 jeweils seine Schließstellung einnimmt und den Durchgang 34 zum Abströmkanal 36 sperrt, nimmt das Ventilglied 30 in den Darstellungen gemäß den 4 und 6 jeweils seine Öffnungsstellung ein, so dass es den Durchgang 34 zum Abströmkanal 36 freigibt.
Ebenso wie bei den mit einer Schieberdichtsitz-Dichtung versehenen Ausführungsform gemäß den 3 und 4 ist auch bei der in den 8 und 9 dargestellten Ausführungsform mit einer Flachdichtsitz-Dichtung die das Veritilglied 30 beaufschlagende Federeinheit 32 zumindest teilweise im Ventilglied 30 aufgenommen, wodurch das System in seiner Länge kompakt gehalten werden kann.
Dagegen ist bei der ebenfalls mit einem Flachdichtsitz versehenen Ausführungsform gemäß den 10 und 11 die das Ventilglied 30 beaufschlagende Federeinheit 32 auf der vom Druckraum 18 abgewandten Seite des Ventilglieds 30 bzw. hinter dem Ventilglied 30 angeordnet, so dass der Antrieb 10 in diesem Fall im Durchmesser relativ kompakt gehalten werden kann.
Die in den 12 und 13 dargestellte Ausführungsform des Antriebs mit einem auf der vom Druckraum 18 abgewandten Seite des Ventilglieds 30 vorgesehenen Federteller 54 besitzt die am Federteller 54 abgestützte Federeinheit 32 einen zumindest im Wesentlichen dem Durchmesser des Federtellers 54 entsprechenden Durchmesser. Im vorliegenden Fall kann somit eine entsprechend größer bzw. stärker dimensionierte Federeinheit 32, insbesondere Druckfeder, vorgesehen sein, was bei hohen Gegendrücken im Druckraum 18 erforderlich sein kann, wenn bei minimal konstruktiv möglicher Druckangriffsfläche der Federeinheit zu geringe Federkräfte erzeugt werden.
Mit der in den 14 und 15 dargestellten Ausführungsform des Antriebs 10, bei der der Federteller 54 als über das Ventilgehäuse 12 geführter Federtopf 56 ausgeführt ist, ist eine geradlinige Krafteinleitung vom Federteller 54 auf das Ventilglied 30 realisierbar. Ein Verkippen und/oder Verklemmen des Ventilglieds 30 ist damit ausgeschlossen, womit die Funktionssicherheit entsprechend erhöht wird.
Während das Ventilglied 30 in den Darstellungen gemäß den 8, 10, 12 und 14 seine Schließstellung einnimmt und den Durchgang 34 zum Abströmkanal 36 sperrt, nimmt es in den Darstellungen gemäß den 9, 11, 13 und 15 seine Öffnungsstellung ein, in der es den Durchgang 34 zum Abströmkanal 36 freigibt.
Wie insbesondere aus der 2 ersichtlich, kann wenigstens ein weiterer Hydraulikkanal 64 vorgesehen sein. In einem solchen Hydraulikkanal 64 kann beispielweise ein Drosselventil für die Schließzeit angeordnet sein.
Das Ventilglied 30 kann zudem über wenigstes ein Dichtelement 66 wie beispielweise einen Dichtring gegenüber dem Ventilgehäuse 28 abgedichtet sein.
Wie bereits ausgeführt, sind auch beliebige Kombinationen der verschiedenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen hydraulisch gedämpften Antriebs 10 denkbar.
Bezugszeichenliste

10: hydraulisch gedämpfter Antrieb
12: Gehäuse
14: Federeinheit
16: Kolben
18: Druckraum
20: druckloser Raum
22: Gehäusedeckel
24: Regulierventil
26: Ventilbohrung
28: Ventilgehäuse
30: Ventilglied
32: Federeinheit
34: Durchgang
36: Abströmkanal
38: Überströmkanal
40: Aussparung
42: Kegeldichtsitz
44: kegelförmige Dichtfläche
45: kugelförmige Dichtfläche
46: Dichtelement
48: Flachdichtsitz
50: Gewinde
52: Stellglied
54: Federteller
56: Federtopf
58: Abtriebswelle
60: Ritzel
62: Kolbendichtung
64: Hydraulikkanal
66: Dichtelement

Claims

Hydraulisch gedämpfter Antrieb (10) für einen Flügel einer Tür, eines Tores, eines Fensters oder dergleichen, insbesondere hydraulisch gedämpfter Türschließer, mit einem Gehäuse (12) und einem im Gehäuse (12) verschiebbar geführten Kolben (16), der den Innenraum des Gehäuses (12) in einen Druckraum (18) und einen drucklosen Raum (20) unterteilt, wobei der Antrieb (10) ein auf der den Druckraum (18) auf der vom Kolben (16) abgewandten Seite begrenzenden Stirnseite des Gehäuses (12) angeordnetes, insbesondere in einem Gehäusedeckel (22) integriertes Regulierventil (24) zur Aktivierung einer Schlagfunktion umfasst, das ein in einer Ventilbohrung (26) eines insbesondere durch den Gehäusedeckel (22) gebildeten Ventilgehäuses (28) zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung verschiebbares Ventilglied (30) aufweist, das durch den Druck im Druckraum (18) in Schließrichtung beaufschlagt und bei einem Abfall des Drucks im Druckraum (18) unter einen vorgebbaren Grenzdruck durch die Federkraft einer Federeinheit (32) in seine Öffnungsstellung überführbar ist.
Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (30) des Regulierventils (24) in Form einer Sperrbuchse vorgesehen ist.
Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass durch das Ventilglied (30) des Regulierventils (24) ein Durchgang (34) zu einem Abströmkanal (36) für ein Hydraulikmedium verschließbar bzw. freigebbar ist.
Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgang (34) zum Abströmkanal (36) in die VentiJbohrung (26) des Regulierventils (24) mündet.
Antrieb nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mündung des Abströmkanals (36) in den Druckraum (18) so positioniert ist, dass die Schlagfunktion erst bei Flügelöffnungswinkeln aktivierbar ist, die kleiner als ein vorgegebener Wert, insbesondere kleiner als 15°, sind.
Antrieb nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass an der vom Druckraum (18) abgewandten, von der Federeinheit (32) beaufschlagten Seite des Ventilglieds (30) des Regulierventils (24) zudem Atmosphärendruck anliegt.
Antrieb nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das insbesondere in Form einer Sperrbuchse vorgesehene Ventilglied (30) des Regulierventils (24) zur Bildung eines Schieberventils mit dem Ventilgehäuse (28) eine Passung bildet.
Antrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (30) des Regulierventils (24) mit einem Überströmkanal (38) für das Hydraulikmedium versehen ist, der mit einem Ende in den Druckraum (18) und mit seinem anderen Ende insbesondere in eine sich zumindest über einen Teil des Umfangs des Ventilglieds (30) erstreckende Aussparung (40) mündet, die bei seine Schließstellung einnehmendem Ventilglied (30) zur Unterbrechung der Verbindung mit dem Durchgang (34) zum Abströmkanal (36) in einem Bereich außerhalb des Durchgangs (34) und bei seine Öffnungsstellung einnehmendem Ventilglied (30) zur Herstellung einer Verbindung mit dem Durchgang (34) zum Abströmkanal (36) im Bereich des Durchgangs (34) positioniert ist.
Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (28) des Regulierventils (24) mit einem Kegeldichtsitz (42) versehen ist, mit dem das Ventilglied (30) über eine kegel- oder kugelförmige Dichtfläche (44 bzw. 45) zusammenwirkt.
Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (30) des Regulierventils (24) mit einem Dichtelement (46) versehen ist, das bei seine SchließsteIlung einnehmendem Ventilglied (30) über einen Flachdichtsitz (48) mit dem Ventilgehäuse (28) abdichtet.
Antrieb nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzdruck insbesondere über die Vorspannkraft der das Ventilglied des Regulierventils in Öffnungsrichtung beaufschlagenden Federeinheit variabel einstellbar ist.
Antrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzdruck bzw. die Vorspannkraft der das Ventilglied (30) in Öffnungsrichtung beaufschlagenden Federeinheit (32) über ein insbesondere über ein Gewinde (50) verstellbares Stellglied (52) variabel einstellbar ist.
Antrieb nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die das Ventilglied (30) des Regulierventils (24) in Öffnungsrichtung beaufschlagende Federeinheit (32) auf der vom Druckraum (18) abgewandten Seite des Ventilglieds (30) angeordnet ist.
Antrieb nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass auf der vom Druckraum (18) abgewandten Seite des Ventilglied (30) des Regulierventils (24) ein Federteller (54) mit einem gegenüber dem Durchmesser, des Ventilglieds (30) vergrößerten Durchmesser angeordnet ist und sich die das Ventilglied (30) in Öffnungsrichtung'beaufschlagende Federeinheit (32) mit ihrem dem Ventilglied (30) zugewandten Ende am Federteller (54) abstützt.
Antrieb nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Federteller (54) als über das Ventilgehäuse (28) geführter Federtopf (56) ausgeführt ist.
Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die das Ventilglied (30) des Regulierventils (24) in Öffnungsrichtung beaufschlagende Federeinheit (32) zumindest teilweise in dem insbesondere in Form einer Sperrbuchse vorgesehenen Ventilglied. (30) aufgenommen ist.