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Dämpfungsvorrichtung für eine Schwenktür, insbesondere mit einem Türschließer
Die Erfindung betrifft eine Dämpfungsvorrichtung für eine Schwenktür, insbesondere
mit einem Türschließer, bei der in einem Gehäuse ein in einer zähen Flüssigkeit
gelagerter Drehkörper angeordnet ist, welcher mit einem mit dem Türflügel verbundenen,
beim öffnen und Schließen sich drehenden Vorrichtungsteil über eine beim öffnen
unwirksame Kupplung gekuppelt ist. Diese bekannte Vorrichtung, bei der der Türschließer
und die Dämpfungsvorrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse mit herausragender Schließerwelle
angeordnet sind, ist verhältnismäßig kompliziert. So ist der Schließerwelle ein
vielgliedriges Zahnrad- und Sperrklinkengetriebe zugeordnet, das auf Schneckenräder
und Schnecken einwirkt. Als Bremse dient dabei ein mit Flügeln versehenes Rad, das
in einer dickflüssigen Flüssigkeit, z. B. Öl, umläuft. Aus dem komplizierten Aufbau
der bekannten Vorrichtung ergibt sich als weiterer Nachteil die Tatsache, daß sie
verhältnismäßig viel Raum erfordert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dämpfungsvorrichtung
zu schaffen, die einen verhältnismäßig einfachen und raumsparenden Aufbau aufweist
und betriebssicher arbeitet; insbesondere soll die Konstruktion zur Unterbringung
in einem Scharnier geeignet sein.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Drehkörper
koaxial mit kleinem radialem Zwischenraum in einem zylindrischen Gehäuse und gleichachsig
zu dem vom Türflügel beim Öffnen und Schließen antreibbaren Vorrichtungsteil gelagert
ist und daß als Kupplungsglied eine enggewickelte Schraubenfeder vorgesehen ist,
die sich teilweise an die Wandungen einer axialen Bohrung oder Kupplungshülse am
Drehkörper und einer benachbarten Kupplungshülse an dem vom Türflügel angetriebenen
Vorrichtungsteil abstützt.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann innerhalb eines Türscharniers
untergebracht sein. Sie kann aber auch als zusätzlicher Körper zwischen Tür und
Türrahmen oder einem anderen feststehenden Vorrichtungsteil eingeschaltet werden.
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Im erstgenannten Falle, wenn also die Vorrichtung als Scharnier ausgebildet
ist, ist der gebremste Drehkörper in der Scharnierhülse des einen Befestigungslappens
gelagert und die obere Kupplungshülse mit dem anderen Befestigungslappen fest verbunden.
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Wenn am Ende der Schließbewegung des Türflügels wirksam werdende Mittel
zum Ausschalten der Bremswirkung vorgesehen sind, kann gemäß einem weiteren Merkmal
der Erfindung die als Kupplungsglied dienende Schraubenfeder mit ihrem oberen Teil
in einer in die eine Scharnierhülse eingreifenden Kupplungshülse gelagert sein,
die mit dem flügelseitigen Befestigungslappen mittels eines Gelenkbolzens verbunden
ist und einen mit Anschlagflächen versehenen Längsschlitz aufweist, durch welchen
das obere Ende der Schraubenfeder bis zu einem an der Wandung der Scharnierhülse
vorgesehenen Anschlag hindurchgreift, derart, daß beim Auftreffen des Federendes
auf den Anschlag gegen Ende der Schließbewegung die radiale Spannkraft der Schraubenfeder
aufgehoben wird.
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Ist die Dämpfungsvorrichtung mit einem Türschließer in einem gemeinsamen
Schließergehäuse mit herausragender Schließerwelle angeordnet, so besteht eine bevorzugte
Ausführungsform der Erfindung darin, daß der Drehkörper scheibenartig ausgebildet
und von einem den Boden des Schließergehäuses bildenden, die viskose Masse enthaltenden
Zylinder umschlossen ist sowie eine Dämpferwelle aufweist und daß die Schließerwelle
und die Dämpferwelle an ihren benachbarten Enden mit je einer Kupplungshülse versehen
sind, in denen die Schraubenfeder angeordnet ist.
In der Zeichnung
ist die Vorrichtung nach der Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen veranschaulicht.
Es zeigt F i g. 1 die Seitenansicht eines Türscharniers teilweise im Schnitt, F
i g. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II der F i g. 1, F i g. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel
eines Türscharniers in Seitenansicht, teilweise im Schnitt, F i g. 4 einen Schnitt
nach der Linie IV-IV in der F i g. 3, F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V
in der F i g. 3, F i g. 6 die Draufsicht auf ein als Türschließer ausgebildetes
weiteres Ausführungsbeispiel und F i g. 7 einen Längsschnitt nach der Linie VII-VII
in der F i g. 6.
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Das in den F i g. 1 und 2 dargestellte Türscharnier kann in Verbindung
mit einem anderen Scharnier ähnlicher Größe benutzt werden, wobei in letzteres eine
Schließfeder eingebaut ist. Dieses Scharnier nach F i g. 1 kann aber auch in Verbindung
mit üblichen Scharnieren benutzt werden, wobei zum Schließen der Tür eine Feder
oder Zugvorrichtung anderer Art vorgesehen ist.
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Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 ist ein Befestigungslappen
10 mit einer Schamierhülse 11 einteilig verbunden. Der zweite Befestigungslappen
12
ist an seinem oberen und an seinem unteren Ende mit Scharnierhülsen 13
bzw. 14 versehen, die die erste Scharnierhülse 11 gabelförmig umgreifen. F i g.
1 zeigt die Gebrauchsstellung des Scharniers, in welcher die Scharnierhülse 13 am
oberen Ende vorgesehen ist. Der Befestigungslappen 10 ist am feststehenden
Rahmen oder einem gleichwertigen Vorrichtungsteil befestigt, und der Befestigungslappen
12
ist am Türflügel oder in anderer geeigneter Weise befestigt.
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In der mittleren Scharnierhülse 11 ist koaxial ein Drehkörper 15 einer
Flüssigkeitsdämpfungsvorrichtung angeordnet. Der Drehkörper weist die Gestalt einer
Spindel auf. An der Innenseite der Scharnierhülse 11 ist eine Serie von längsgerichteten
Rillen oder Rippen 16 vorgesehen. Auch die Spindel weist in gleicher oder ähnlicher
Weise angeordnete, längsgerichtete Rippen 28 auf. An Stelle von Rillen und Rippen
können auch gerändelte oder aufgerauhte Flächen treten oder auch in gewisser Weise
quer angeordnete bzw. sich teilweise auf die korrespondierenden Zylinderflächen
erstreckende Vertiefungen oder Erhöhungen.
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Der ringförmige Raum zwischen der Innenseite der Scharnierhülse
11 und dem Drehkörper 15 ist mit einer hochviskosen kittähnlichen
Masse 17, z. B. Silikonkitt, gefüllt.
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Nahe dem oberen Ende der mittleren Scharnierhülse 11 ist in einem
erweiterten Bohrungsteil ein Abdichtungsring 18 angeordnet. Der Drehkörper
15
ist am oberen Ende mit einer axial gerichteten Bohrung 19 versehen, in
welcher eine Schraubenfeder 20 angeordnet ist, durch welche eine einwegige Kupplungseinrichtung
gebildet ist. Nach oben ragt die Schraubenfeder 20 in eine Bohrung eines Gelenkbolzens,
der die obere Kupplungshülse 21 bildet. Dieser Gelenkbolzen ist in der oberen Scharnierhülse
13 des feststehenden Befestigungslappens 12 befestigt. Auch in der unteren feststehenden
Scharnierhülse 14 ist ein Gelenkbolzen 25 befestigt, der in einen Boden 23 der flügelseitigen
Scharnierhülse 11 ragt.
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Die Länge der enggewickelten Schraubenfeder 20
ist so bemessen,
daß sie die Bohrung 19 des Drehkörpers 15 und die entsprechende Bohrung der Kupplungshülse
21 auf fast ganzer Länge ausfüllt. Der Durchmesser der Feder 20 ist dem Durchmesser
der Bohrungen angepaßt, jedoch so gewählt, daß von der Feder auf die zylindrischen
Bohrungswandungen ein leichter radialer Druck ausgeübt wird.
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Beim Öffnen der Tür gleitet die mit entsprechendem Drall versehene
Schraubenfeder 20 in den Bohrungen des Drehkörpers 15 und der Kupplungshülse 21.
Es wird damit dem Drehkörper 15 keine oder zumindest keine nennenswerte Drehung
aufgezwungen. Beim Schließen der Tür wird durch die auf die Schraubenfeder 20 ausgeübte
Reibung eine Aufweitung der Windungen hervorgerufen. Durch diese Reibungskräfte
wird unter Vermittlung der Schraubenfeder 20 der als Kupplungshülse 21 ausgebildete
Gelenkbolzen mit dem Drehkörper 15 gekuppelt. Der Drehkörper 15 muß sich nun gegen
den Widerstand der in der Scharnierhülse 11 befindlichen hochviskosen Masse
17 drehen, wodurch eine starke Abbremsung der Bewegung des Türflügels stattfindet.
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Beim Ausführungsbeispiel nach den F i g. 3 bis 5 handelt es sich um
eine Bauart, welche Mittel vorsieht, durch welche die Bremswirkung unmittelbar vor
dem endgültigen Schließen der Tür abgeschwächt wird, damit der Türflügel den insbesondere
beim Vorhandensein einer Klinke od. dgl. auftretenden Endwiderstand leichter überwinden
kann.
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Das Scharnier nach den F i g. 3 bis 5 entspricht im wesentlichen dem
Scharnier nach den F i g. 1 und 2. Unterschiedlich ist die Anordnung und Ausbildung
der Schraubenfeder 60. Außerdem ist zwischen dem oberen Gelenkbolzen 61 und
der Schraubenfeder 60 ein zusätzlicher Körper vorgesehen, der die obere Kupplungshülse
66 bildet.
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Der untere Teil der Schraubenfeder 60 ist in einer axialen Bohrung
62 des Drehkörpers 63 geführt. Der Drehkörper 63 ist koaxial in der Scharnierhülse
64 angeordnet, welcher an dem feststehenden Befestigungslappen 65 befestigt ist.
Der obere Teil der Schraubenfeder wird von der Kupplungshülse 66 umfaßt, die oberhalb
des Drehkörpers 63 angeordnet ist. Die Schraubenfeder erstreckt sich nur auf den
unteren Teil der Bohrung in der Kupplungshülse 66.
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Der obere Teil der Kupplungshülse 66 wird von der Bohrung des Gelenkbolzens
61 aufgenommen, welcher in der oberen Scharnierhülse 67 des flügelseitigen Befestigungslappens
68 geführt und befestigt ist. Die Kupplungshülse 66, der Gelenkbolzen 61 und die
obere Scharnierhülse 67 sind durch geeignete Mittel, vorzugsweise mittels eines
Paßstiftes 69, miteinander verbunden.
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In der Wand der Kupplungshülse 66 ist ein Längsschlitz 70 vorgesehen.
Das obere Ende 71 der Schraubenfeder 60 greift durch diesen Schlitz hindurch
und ragt um ein begrenztes Maß in den Zwischenraum, der zwischen der Kupplungshülse
66 und der mittleren Scharnierhülse 64 vorgesehen ist, hinein. Die in Umfangsrichtung
gemessene Breite des Schlitzes 70
ist größer als die Dicke des Endes 71 der
Schraubenfeder, so daß sich dieses Federende gegenüber der Kupplungshülse 66 um
einen vorbestimmten Winkelbereich drehen kann.
An der Innenseite
der mittleren Scharnierhülse 64 ist im Bewegungsbereich des Federendes 71 ein Anschlag
72 vorgesehen. Der Anschlag kann angenietet oder in sonstiger Weise befestigt sein.
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Die Schraubenfeder 60 ist so in den Bohrungen der Kupplungshülse 66
und des Drehkörpers 63 angeordnet, daß sie beim öffnen der Tür, also im Leerlauf,
im Drehkörper 63 schwerer gleitet als in der Kupplungshülse 66. Diese Differenzierung
des Gleitwiderstandes kann durch geringe Abweichungen im Durchmesser der Bohrungen
des Drehkörpers 63 und der Kupplungshülse 66 erzielt werden oder durch eine größere
Differenzierung der in den beiden Bohrungen wirksamen Eingriffslänge. Es können
aber auch beide Mittel in Kombination verwendet werden.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende: Es wird von der Schließstellung
der Tür ausgegangen und ferner davon, daß der mit der Kupplungshülse 66 verbundene
Befestigungslappen 68 am Türflügel od. dgl. befestigt ist. Die anfängliche öffnungsbewegung
des Türflügels führt zu einer Drehung des flügelseitigen Befestigungslappens 68
und des Gelenkbolzens 61 mit der Kupplungshülse 66 entgegen dem Uhrzeigersinn (F
i g. 4 und 5). Bei dieser Bewegung bleibt der Drehkörper 63 unter der Wirkung der
hochviskosen Masse in der am feststehenden Rahmen angeschlagenen mittleren Scharnierhülse
64 in Ruhe. Die Schraubenfeder 60 gleitet zunächst in der Bohrung der Kupplungshülse
66. Nach einem durch die Breite des Schlitzes 70 in der Kupplungshülse 66 bestimmten
Maß der Schwenkbewegung kommt das Federende 71 zur Anlage gegen die Schlitzkante.
Die Schraubenfeder 60 wird beim weiteren öffnen des Türflügels von der Kupplungshülse
66 mitgenommen und gleitet in der Bohrung 62 des Drehkörpers 63.
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Beim Schließen der Tür, das mit Hilfe einer besonderen Schließfeder
erfolgen soll, wird die Kupplungshülse 66 in Richtung des Uhrzeigers gedreht. Diese
Drehbewegung wird infolge der Reibung auf die Federwindungen übertragen, die sich
aufweiten und innerhalb der Bohrungen des Drehkörpers 63 und der Kupplungshülse
66 sperrend wirken. Der Drehkörper 63 wird von der Schraubenfeder 60 mitgenommen,
er kann sich jedoch wegen der Viskosität der Dämpfungsflüssigkeit nur langsam drehen
und damit die Tür gleichfalls nur langsam schließen.
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Diese Bewegung dauert so lange, bis das freie Federende 71 an dem
Anschlag 72 an der feststehenden Scharnierhülse 64 zur Anlage kommt. Bei Fortsetzung
der Schließbewegung wird die Schraubenfeder 60 nunmehr im Sinne der Aufwicklung
belastet, so daß eine Durchmesserverringerung eintritt. Der Reibungswiderstand der
Feder wird dadurch verringert oder aufgehoben und die Tür kann sich in dieser letzten
Phase der Bewegung leichter schließen.
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Das Maß dieser freien Schließbewegung kann dadurch festgelegt werden,
daß der Anschlag 72 in eine bestimmte Stellung zu der angrenzenden Kante des Schlitzes
70 der Kupplungshülse gebracht wird.
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Die F i g. 6 und 7 zeigen eine Ausführungsform eines Türschließers,
der innerhalb des Schließergehäuses 30 angeordnet ist, welches mit der Achse
lotrecht am Türflügel oder am feststehenden Rahmen befestigt ist.
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Das zylindrische Schließergehäuse 30 ist an seinem unteren Ende geschlossen.
Am oberen Ende ist ein Abschlußdecke131 angeordnet, der mit einer Hohlnahe 32 versehen
ist, in welcher eine Schließerwelle 33 drehbar angeordnet ist. Am äußeren Ende der
Schließerwelle 33 ist eine Hebelstange 34 befestigt. Die Hebelstange 34 ist drehbar
mit einer Kurbelstange verbunden, welche an einen entsprechenden Schwenkteil auf
einer Grundplatte angeschlossen ist, die am feststehenden Rahmen bzw. am Türflügel
beiestigt ist, wie dies der Anbringungsstellung des Schließergehäuses 30 entspricht.
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Im Boden des Schließergehäuses 30 ist ein Zylinder 35 der Flüssigkeitsdämpfungsvorrichtung
angeordnet. Mit dem Zylinder 35 ist koaxial eine sich nach aufwärts erstreckende
Hülse 36 einteilig verbunden, die mit einem Lager für eine Dämpferwelle 37 versehen
ist.
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An dem unteren Ende der Dämpferwelle 37 ist ein Drehkörper 38 befestigt,
welcher die Form einer Scheibe hat und auf dem Umfang mit axial verlaufenden Rillen
oder Rippen ausgerüstet ist. An der Innenseite des Zylinders 35 sind ebenfalls axial
verlaufende Rillen bzw. Rippen vorgesehen. Es können auch in diesem Fall die Rillen
oder Rippen durch Aufrändeln oder in sonstiger Weise aufgerauht sein. Der ringförmige
Zwischenraum zwischen dem Zylinder 35 und dem Drehkörper 38 ist mit einer hochviskosen
kittähnlichen Masse 39 gefüllt, z. B. Silikonkitt. Durch den Abdichtungsring
40 ist der mit dem Kitt ausgefüllte Raum nach außen hin verschlossen.
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Die Schließerwelle 33 und die koaxial gelagerte Dämpferwelle 37 sind
mit je einer Kupplungshülse 46 bzw. 45 aus einem Kunstharzmaterial, z. B. Nylon,
ausgerüstet. Die Schließerwelle 33 ist im mittleren Bereich mit einer Platte 41
ausgerüstet. An der Unterseite der Platte 41 ist das obere Ende einer Schließfeder
42 befestigt. Das untere Ende der Schließfeder 42 ist mit der Innenseite des Schließergehäuses
30 verbunden.
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Die Schließerwelle 33 ist mit ihrem unteren Ende drehbar in einer
axialen Bohrung des verstärkten oberen Endes 43 der Dämpferwelle 37 gelagert. Auf
einem sich radial erstreckenden Flansch 44 des oberen Endes der Dämpferwelle ist
die untere Kupplungshülse 45 befestigt.
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An der Unterseite der Platte 41 ist die abwärts offene, zylindrische
obere Kupplungshülse 46 befestigt, welche etwa der Form der unteren Kupplungshülse
45 angepaßt ist. In den Kupplungshülsen 45 und 46 ist eine mit eng aneinanderliegenden
Windungen versehene Schraubenfeder 47 untergebracht, die die einwegige Kupplung
der Schließerwelle 33 mit der Dämpferwelle 37 bewirkt.
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Beim öffnen der Tür dreht die Hebelstange 34 die Schließerwelle 33
und spannt dabei die Schließfeder 42. Die Schraubenfeder 47 kann hierbei in den
Kupplungshülsen 45 und 46 frei gleiten, so daß die Dämpferwelle 37
nicht oder in nur unwesentlichem Umfang gedreht wird.
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Nach dem Ausklinken des Türflügels aus einer Rasteinrichtung für die
Öffnungsstellung bewirkt die Schließfeder 42 die Rückdrehung des Türflügels, indem
die Schließfeder die Schließerwelle zurückdreht. Dabei verspannt sich die Schraubenfeder
47 gegen die Innenseite der Kupplungshülsen 45 und 46 derart, daß die Drehkraft
auf die Dämpferwelle 37 übertragen wird. Durch die zwischen dem Drehkörper
38
und dem Zylinder 35 eingeschlossene hochviskose Masse 39 wird die Schließbewegung
des Türflügels gebremst.