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Hydraulische Dämpfungsvorrichtung für Türschließer Die Erfindung betrifft
eine hydraulische Dämpfungsvorrichtung für Türschließer mit einem einen Ausgleichskörper
mit hohem Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisenden Regulierventil zur automatischen
Regulierung des Durchflußquerschnittes in Abhängigkeit von der Temperatur.
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Aufgabe einer solchen Vorrichtung ist es, die Schwankungen der Schließgeschwindigkeit
auszuschalten, die infolge temperaturbedingter Änderung der Viskosität des in einer
derartigen hydraulischen Dämpfungsvorrichtung verwendeten hydraulischen Mediums,
insbesondere von Öl, auftreten.
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Die Temperatur im Inneren einer hydraulischen Dämpfungsvorrichtung
für Türschließer schwankt in unseren Breiten zwischen etwa - 15 und
+ 40' C.
Selbst bei Verwendung eines Spezialöles von sehr hoher Viskosität
gelingt es nicht, die Schließdauer der Tür während eines Jahres unter solchen Verhältnissen
konstant zu halten. Es zeigt sich vielmehr, daß bei Einstellung der Dämpfung auf
eine Schließdauer von 10 Sekunden bei 201 C im Falle einer Temperatursteigerung
auf 40' C die Schließdauer nur noch 5 Sekunden beträgt, im Falle von
0' C dagegen 45 Sekunden. Solche starken Unterschiede in der Schließdauer
der Tür sind nicht zulässig. Noch annehmbare Grenzwerte dürfen nicht kleiner als
8 Sekunden bei 40' C und 20 Sekunden bei - 181 C
sein. Es ist
bereits eine Dämpfungsvorrichtung der eingangs genannten Gattung bekannt, bei der
die bei Temperaturschwankungen auftretenden Längenänderungen des Ausgleichskörpers,
die umgekehrt proportional zur Temperaturänderung sind, den Durchflußquerschnitt
regeln. Diese hydraulische Dämpfungsvorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß der
Durchflußquerschnitt des Ventils bei einer gleichen Temperaturänderung sowohl oberhalb
als auch unterhalb einer vorher eingestellten Ventilstellung stets in gleichem Maße
vergrößert bzw. verkleinert wird. Wenn die Dämpfungsvorrichtung so eingestellt ist,
daß sie bei niedrigen Temperaturen ordnungsgemäß arbeitet, wird bei hohen Temperaturen
eine zu große Verzögerung der Schließbewegung der Tür, ja sogar ein vollkommenes
Anhalten der Tür durch völliges Verschließen des Durchflußquerschnittes bewirkt,
da die Änderung der Viskosität des Öls bei niedrigen Temperaturen schnell, bei höheren
Temperaturen dagegen vergleichsweise langsam verläuft.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Dämpfungsvorrichtung
mit den eingangs gekennzeichneten Merkmalen so auszubilden, daß die Änderung des
Durchflußquerschnittes nicht proportional mit der Temperatur, sondern annähernd
proportional der Änderung der Viskosität des hy-
draulischen Mediums, insbesondere
des in einer solchen hydraulischen Dämpfungsvorrichtung üblicherweise verwendeten
Öles erfolgt.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Ventilkörper
gegenüber dem Ausgleichskörper verschieblich gelagert ist und bei einer mittleren
Temperatur der Dämpfungsflüssigkeit mit einem Zwischenstück an zwei Auflageflächen
des Ausgleichskörpers anliegt, die in einem unterschiedlichen Abstand vom festen
Auflager des Ausgleichskörpers angeordnet sind und derart mit dem Zwischenstück
des Ventilkörpers zusammenwirken, daß dieses bei einer Ausdehnung des Ausgleichskörpers
infolge Temperaturerhöhung der Dämpfungsflüssigkeit nur mit der in geringem Abstand
vom festen Auflager des Ausgleichskörpers angeordneten Auflagerfläche und bei einem
Zusammenziehen des Ausgleichskörpers infolge Verminderung der Temperatur der Dämpfungsflüssigkeit
nur von der in größerem Abstand vom festen Auflager des Ausgleichskörpers angeordneten
Auflagerfläche zusammenwirkt. Dabei wird von einer mittleren Bezugstemperatur von
z. B. 20' C ausgegangen und unter Temperaturerhöhung ein Ansteigen über die
Ausgangstemperatur und unter Verminderung der Temperatur eine Verminderung unter
die Ausgangstemperatur verstanden.
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Bei der hydraulischen Dämpfungsvorrichtung gemäß der Erfindung sind
die Stellgrößen zur automatischen Regulierung des Durchflußquerschnittes den
Abständen
der Auflageflächen vom festen Auflager des Ausgleichskörpers proportional, und da
einer dieser Abstände wesentlich größer als der andere sein kann, ergeben sich im
Falle absinkender Temperaturen unterhalb der eingestellten Temperatur größere Stellgrößen
als im Falle ansteigender Temperaturen oberhalb der eingestellten Temperatur. Demzufolge
gleichen sich die Stellgrößen der Änderung der Viskosität des hydraulischen Mediums,
beispielsweise von öl annähernd an, die bekanntlich bei niedrigen Temperaturen
sehr schnell und bei hohen Temperaturen sehr langsam verläuft.
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Daneben bietet sich die Möglichkeit, durch zweckentsprechende Bemessung
des Abstandes der Auflageflächen von dem festen Auflager des Ausgleichskörpers ein
etwa erwünschtes schnelleres Schließen der Tür bei kaltem Wetter als bei warmem
Wetter zu bewirken.
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Nach einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltuno, der Dämpfungsvorrichtung
gemäß der Erfindung ist das Zwischenstück als Stößel ausgebildet, der aus zwei zueinander
koaxialen zylindrischen Teilen von unterschiedlichem Durchmesser besteht, dessen
Stimflächen sich gegen die Auflagerflächen des Ausgleichskörpers abstützen und der
sich mit der dem Ventilkörper zugewandten Stimfläche seines den größeren Durchmesser
aufweisenden zylindrischen Teiles gegen den Schaft des Ventilkörpers abstützt.
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Der Ausgleichskörper wird bei einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform
der Erfindung als zvlindrischer Hohlkörper ausgebildet und weist eine §ackbohrung
zur Aufnahme des den kleineren Durchmesser aufweisenden zylindrischen Teils und
eine abgesetzte Bohrung zur Aufnahme des den größeren Durchmesser aufweisenden Teils
des Stößels auf. Bei dieser Ausführungsform wird ferner der Ausgleichskörper innerhalb
eines zylindrischen, in einer entsprechenden Bohrung des Schließergehäuses angeordneten
Tragkörpers gelagert, gegen dessen dem Ventilkörper zugewandte, das feste Auflager
bildende Stimfläche er sich mittels eines Flansches anlegt.
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Bei einer derartigen Dämpfungsvorrichtung ist der zylindrische Tragkörper
innerhalb der Bohrung des Schließergehäuses zweckmäßig verstellbar, was z. B. mittels
einer Schraube mit konischer Spitze erfolgen kann, die senkrecht zur Achse der Bohrung
angeordnet ist und an dem gewölbten Boden des Tragkörpers anliegt.
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Zum besseren Verständnis wird die Erfindung nachfolgend an Hand eines
Ausführungsbeispieles näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.
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Ein z. B. in einem Fußboden zu versenkender Block 2 weist eine Zylinderbohrung
1 für einen in dieser verschieblichen Kolben 3, der sich beim
öff-
nen der Tür nach links und beim Schließen der Tür nach rechts bewegt,
auf. Die Schließbewegung der Tür wird durch eine nicht dargestellte, beim öffnen
der Tür sich spannende Feder herbeigeführt.
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Beim Schließen drückt der Kolben 01 aus dem Zylinder über eine
Bohrung 5 durch eine Kammer 4 in eine weitere Kammer 6, aus der das
öl über eine Bohrung 7 austreten und über eine nicht dargestellte,
an die Zylinderbohrung 1 angeschlossene Leitung bei umgekehrter Kolbenbewegung
in diese Kammer zurückfließen kann.
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In der Kammer 4 regelt ein kegelstumpfförmiger Ventilkörper
8 den Durchflußquerschnitt. Unter der Wirkung des Druckes des aus der Zylinderbohrung
1
während des Schließvorganges ausgepreßten öles auf den Ventilkörper
8 wird dessen Schaft 9 auf das Ende eines Stößels 10 gedrückt.
Der Stößel 10 besteht aus zwei zueinander koaxialen zylindrischen Teilen
10 a und 10 b mit unterschiedlichen Durchmessern. Er lie-t
in einem Ausgleichskörper 11 entsprechender hohlzylindrischer Formgebung
mit einem Flansch 12. Der Au#gleichskörper liegt seinerseits im Inneren eines zylindrischen
Tragkörpers 13 und stützt sich auf diesem mit seinem Flansch 12 ab. Die Lage
des Tragkörpers 13 innerhalb einer Bohrung 14 ist über eine konische Schraube
15 einstellbar.
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Der Ausgleichskörper 11 besteht aus einem Werkstoff mit sehr
hohem Wänneausdehnungskoeffizienten, wie ihn gewisse Kunststoffe aufweisen. Deshalb
können die Ausdehnung oder Zusammenziehung der anderen Teile der Vorrichtung hier
vernachlässigt werden.
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Die Länge des zylindrischen Teiles 10 b mit kleinem Durchmesser
ist so bemessen, daß sich der Stößel bei einer mittleren Temperatur von z. B. 20'
C
an einer durch den Boden des Ausgleichskörpers 11
gebildeten Auflagerfläche
Pl und der Zylinderteil 10 a des Stößels sich an einer Auflagerfläche
P, abstützt. Die beiden Auflager:(1 ächen P, und P, sind in unterschiedlichen Abständen
C., bzw. C, vom festen, durch den Flansch 12 gebildeten Auflager des Ausgleichskörpers
11 angeordnet. Die Einschraubtiefe der Schraube 15 wird so bemessen,
daß bei einer Öltemperatur von 201 C das Schließen der Tür in der normalen
gewünschten Zeit von z. B. 10 Sekunden erfolgt.
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Bei Abnahme der Temperatur auf Werte unterhalb der Bezugstemperatur
von 20' C nimmt infolge der Zusammenziehung des Ausgleichskörpers
11 dessen Länge ab. Dadurch erfolgt die Abstützung des zylindrischen Teiles
10 b zwar weiter auf der Auflagerfläche P" jedoch ist die Abstützung des
zylindrischen Teils 10 a auf der Auflagerfläche P, aufgehoben.
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Demzufolge verschiebt sich der Ventilkörper 8
nach rechts und
vergrößert den Durchflußquerschnitt entsprechend der Zunahme der Viskosität der
Flüssigkeit.
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Bei Temperaturanstieg oberhalb der Bezugstemperatur wird infolge Ausdehnung
des Ausgleichskörpers die Berührung an der Auflagerfläche P2 aufrechterhalten, jedoch
an der Auflagerfläche P., unterbrochen. Wirksam für die damit erfolgende Bewegung
des Stößels nach links ist der Abstand C,.
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Es ist ersichtlich, daß für gleiche Temperaturänderungsgrößen bei
Temperaturanstiegen oberhalb der Bezugstemperatur kleinere Verstellungen des Durchflußquerschnittes
als im Falle absinkender Temperaturen unterhalb der Bezugstemperatur eintreten,
weil diese Stellgrößen proportional den jeweils wirksamen Abständen C, bzw.
C, sind und der Abstand C, erheblich größer als der Abstand
C, gewählt ist. Damit entspricht die jeweilige Stellgröße der Änderung der
Viskosität des Öls je Grad Temperaturänderung, die bei abfallenden Temperaturen,
bezogen auf eine Bezugstemperatur, schnell, dagegen bei ansteigenden Temperaturen
vergleichsweise langsam verläuft. Es ist unter diesen Umständen möglich, durch entsprechende
Bemessung der Abstände C, und C2 bei kaltem Wetter ein schnelleres
Schließen der Tür als bei warmem Wetter zu bewirken.