DE19538482C1 - Hydraulischer Servotürschließer - Google Patents
Hydraulischer ServotürschließerInfo
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- E05F3/00—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices
- E05F3/04—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices with liquid piston brakes
- E05F3/10—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices with liquid piston brakes with a spring, other than a torsion spring, and a piston, the axes of which are the same or lie in the same direction
- E05F3/102—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices with liquid piston brakes with a spring, other than a torsion spring, and a piston, the axes of which are the same or lie in the same direction with rack-and-pinion transmission between driving shaft and piston within the closer housing
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Description
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Servotürschließer gemäß dem
Patentanspruch 1. Ein solcher Servotürschließer besteht dabei aus einem
in einem Gehäuse geführten Türkolben, dessen Antriebsachse über ein
Gestänge mit einer Tür verbunden ist. Darüber hinaus ist eine Feder als
Kraftspeicher vorhanden, die beim Öffnungsvorgang der Tür die Energie
speichert und für den anschließenden automatischen Schließgang die
Energie wieder abgibt. Der Servotürschließer weist dabei richtungs- und
wegabhängig mindestens zwei unterschiedliche Übersetzungen auf, wobei
gleichzeitig die feste Kopplung zwischen der Öffnungskraft und der
Schließkraft dadurch aufgehoben wird, daß zwischen der Feder und dem
Türkolben mindestens ein hydraulisches Getriebe vorhanden ist, das aus
mindestens einem Federkolben, dem Türkolben und einem darin befindli
chen Innenkolben und dem durch diese Kolben und ein diese umgebendes
Gehäuse begrenzten Raum besteht. Während der Schließphase entfernt
sich dabei der Türkolben von dem Federkolben. Dieses wird dadurch er
reicht, daß das Dämpfungsmedium über eine im Gehäuse befindliche Ta
sche zwischen den Türkolben und den Federkolben eindringt.
Ein Verfahren und eine Anordnung zum Steuern der Kraft einer Schließ
vorrichtung ist aus der DE 35 35 506 A1 zu entnehmen. Die Tür wird dabei
mittels einer Schließvorrichtung in Form eines Türschließers und daran
gelenkig miteinander verbundenen Gestängearmen mit dem Türrahmen
verbunden. Die Steuerung der unterschiedlichen Kraft zum Öffnen und
anschließenden automatischen Schließvorgang der Tür wird durch Verla
gerung des im Vergleich zur Türschließvorrichtung entfernten Endes des
Gestänges, um das von der Schließvorrichtung auf die Tür ausgeübte Mo
ment in getrennten Phasen des Öffnens und Schließens der Tür, in ent
sprechender Art und Weise geändert. Bei dieser Anordnung handelt es
sich um eine Vorrichtung, die mit einer Fremdenergie arbeitet, d. h. es ist
ein Elektromotor vorgesehen, der einen Schieber verlagert und gleichzeitig
dessen Lage in einem Führungsglied bestimmt. Dabei wird die Motorsteue
rung entsprechend dem gewünschten Öffnungswinkel vorgenommen.
Die US 4,979,261 offenbart einen Türschließer mit einer variablen Anlen
kungsposition. Aufgrund eines an der Schließerwelle befestigten Zahnra
des, welches an der Tür abrollt, wird automatisch der Angriffspunkt des
Gestänges und damit die gesamte Momentensituation verändert. Durch
diese mechanische Art wird eine Reduzierung der Öffnungskraft erreicht,
bei gleichzeitiger Steigerung der Schließkraft.
In einem weiteren US-Patent 3,818,637 ist eine Vorrichtung beschrieben,
die ein schnelles Öffnen einer Tür zuläßt.
Eine Vorrichtung, die mit einer linearen Kraft eine Tür öffnet, zeigt die US
4,231,192. Hier ist über ein entsprechendes Hebelsystem in Verbindung
mit einer Fremdenergie in Form einer Spannungsversorgung ein annä
hernd linearer Verlauf der Kraft an der Tür in Abhängigkeit von dem Öff
nungswinkel erzielt worden.
Ein Türschließer, der mit zwei Kolben arbeitet, ist der US 4,040,144 zu
entnehmen. Dieses System arbeitet ebenfalls mit Fremdenergie in
Form von Luft.
In der US 4,419,786 ist eine Anordnung beschrieben worden, mit der die
zum Öffnen einer Tür benötigte Kraft in Bezug auf normale Türöffnungs
situationen herabgesetzt wird. Verwendet wird hierbei ein Türschließer.
Durch die Verlagerung des entfernten Endes des Gestänges, welches mit
dem Türschließer verbunden ist, wird ab einem bestimmten Öffnungswin
kel durch Nutzung von zusätzlichen Federkräften und einer hydraulischen
oder pneumatischen Steuerung das Kräfteverhältnis geändert. Dadurch
kann das von dem Türschließer über die angelenkte Gestängeanordnung
auf die Tür ausgeübte Moment verändert werden. Dieses dargestellte
Prinzip ist sehr kompliziert und in seiner Anpassungsfähigkeit an unter
schiedlichste Betriebsarten nicht überall einsetzbar.
Eine Vorrichtung in Form eines Türschließers, die in der schwedischen
Auslegeschrift 469 342 gezeigt ist, besteht aus einem Gehäuse, in dem
zwei Kolben beweglich angeordnet sind. Ferner sind zwei Federn vorhan
den, die direkt je einem Kolben zugeordnet sind und auf diese in gleicher
Richtung einwirken. Der erste Kolben ist dabei mit einer Kolbenstange
verbunden, deren hinteres Ende in einer zentralen Bohrung des zweiten
Kolbens abdichtend aufgenommen ist. Die Durchmesser der beiden Kol
ben sind unterschiedlich. Über die Kolben wird der Flüssigkeitsstrom des
Dämpfungsmediums über verschiedene Kanäle in Verbindung mit Ventilen
gesteuert. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die Kraft zum Öffnen
der Tür gering ist und trotzdem eine große Kraft für die Endphase des
Schließvorganges vorhanden ist.
Zur Minderung des Öffnungsmomentes wurde aus der DE 32 34 319 A1
eine Lösung bekannt, bei der die benötigte höhere Schließkraft durch
Fremdenergie für eine Federvorspannung aufgebracht wird. Bei dieser
Lösung kann die zusätzliche Federvorspannung sowohl über einen Elek
tromotor als auch über einen Kolben mit fremdenergieerzeugtem Druckmit
telkreislauf erzeugt werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Türschließer bekannter Art
dahingehend zu verbessern und zu vereinfachen, daß bei gleichzeitig ho
hem Schließmoment ein geringes Öffnungsmoment benötigt wird, was al
lerdings ohne Einsatz von Fremdenergie ausgeführt werden soll. Ein sol
cher Türschließer soll im Gegensatz zu dem Türschließer gemäß der schwedischen Auslegeschrift
469342 kostengünstiger herzustellen und einfacher zu montieren sein.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Durch das Hinzuschalten mindestens eines hydraulischen zweiten Getrie
bes kann die Kraftübersetzung für den Öffnungs- und den Schließvorgang
unterschiedlich gesteuert werden. Dabei hat beim Öffnungsvorgang und
beim anschließenden ersten Teil des einsetzenden Schließvorganges der
Tür dieses zusätzliche hydraulische Getriebe eine Kraftübersetzung von Ü
= 1. Aufgrund des kleiner werdenden Schließwinkels, hervorgerufen durch
die Freigabe der in dem Federspeicher gespeicherten Energie, wird ein
Bereich erreicht, bei dem die Kraftübersetzung Ü < 1 ist. In diesem Bereich
ist das Schließmoment kleiner. Erst in einem weiteren Teil der Schließ
phase, nämlich in dem Bereich, wo die Tür ins Schloß fallen soll, wird die
Kraftüberträgung Ü < 1 erreicht. Dieses macht deutlich, daß das Schließ
moment größer als das Öffnungsmoment ist.
In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gedankens ist der Türkolben
mit einem weiteren, nämlich einem Innenkolben versehen. Dieser Innen
kolben befindet sich in dem Türkolben und wird durch Kanäle und Ta
schen, die sich sowohl in dem Türkolben als auch in der den Kolben um
schließenden äußeren Wandung des Gehäuses befinden können, gesteu
ert; Der Innenkolben ist im Gegensatz zu dem Tür- und Federkolben in
seiner Position festgelegt. Durch eine kraft- und formschlüssige Verbin
dung ist der Innenkolben mit dem Gehäuse verbunden.
Bei einer geschlossenen Tür sind sowohl der Türkolben als auch der Fe
derkolben in einer solchen Position, wo sich ihre beiden Kolbenflächen
berühren. Aufgrund der Federkraft wird nämlich der Federkolben gegen
den Türkolben gedrückt. Dabei hat der Türkolben einen sogenannten Tür
kolbenraum auf der gegenüberliegenden Seite und der Federkolben eben
falls auf der dem Türkolben gegenüberliegenden Seite einen Federraum.
Beide Räume sind durch einen Kanal miteinander verbunden. Innerhalb
dieses Kanales befindet sich ein Ventil, welches vorzugsweise als Dros
selventil ausgeführt wird. In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ge
dankens ist es auch möglich, hier ein sogenanntes Stromregelventil einzu
setzen. In dem Bereich, in dem der Türkolben und der Federkolben in der
Ruhestellung verharren, endet im Bereich der in Berührung stehenden
Kolbenflächen ein weiterer Kanal, der anderseits eine Verbindung zum
Federkolbenraum herstellt. Der Federkolbenraum ist aber auch über einen
darüber hinaus vorhandenen Kanal mit dem Türkolbenraum verbunden.
Dieser Kanal befindet sich vorzugsweise im Gehäuse
und endet in einer Tasche, die wiederum mit einem in dieser
Endstellung durchgängigen Kanal im Türkolben verbunden ist. Innerhalb
dieses Kanales befindet sich ein Rückschlagventil, welches nur den Flüs
sigkeitsausgleich des Dämpfungsmediums von dem Federkolbenraum in
Richtung auf den Federkolben zuläßt. Von diesem Kanal geht gleichzeitig
auch ein Kanal zu einem vor dem Innenkolben befindlichen Innenkolben
raum, der jedoch in der Schließstellung der Tür von dem Innenkolben aus
gefüllt wird. Da sich der Türkolben über den Innenkolben bewegen kann,
befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite von dem Federkolben
ebenfalls ein Innenkolbenraum. Dieser Innenkolbenraum ist durch einen
Kanal mit dem Türkolbenraum ständig verbunden. Wird nun die Tür geöff
net, so bewegen sich sowohl der Türkolben als auch der Federkolben
gleichzeitig in Richtung auf die Seitenwandung des Gehäuses, wo sich die
Feder abstützt. Der Innenkolben bewegt sich jedoch quasi entgegenge
setzt dieser Richtung, weil das Dämpfungsmedium durch den entspre
chenden Kanal aufgrund des vorhandenen Rückschlagventiles nur in einer
Richtung verdrängt werden kann. Hierdurch wird das vorhandene Dämp
fungsmedium von dem zuvor gefüllten Innenkolbenraum über den nicht
durch ein Ventil beaufschlagten Kanal in den Türkolbenraum abgegeben.
Durch das Verschieben des Türkolbens entsteht dabei auf der anderen
Seite ein Innenkolbenraum, der mit einer im Gehäuse befindlichen Tasche
verbunden ist. Die Tasche endet gleichzeitig in dem Bereich, welcher auf
grund der Öffnungslage der Tür der Federkolben maximal einnehmen
kann.
In der Kolbenfläche des Federkolbens oder aber auch in der Kolbenfläche
des Türkolbens befindet sich ein kleiner Rücksprung, welcher bis in den
Bereich der Tasche, die den Innenkolbenraum verbindet, reicht. Diese
Verbindung ist notwendig, um im anschließenden Schließvorgang einen
erhöhten Druckaufbau zwischen dem Türkolben und auch dem Federkol
ben zu erreichen. Durch diesen erhöhten Druck wird sichergestellt, daß der
Türkolben im Schließgang der Tür sich von dem Federkolben entfernt, d. h.
der Türkolben bewegt sich schneller als der Federkolben und es wird
gleichzeitig erreicht, daß der Innenkolben quasi in Richtung des Federkol
bens zurückläuft. Dieses bedeutet, daß die Tür durch den Türkolben be
reits geschlossen ist, aber der Federkolben noch nicht seine Endposition,
nämlich den Kontakt mit dem Türkolben eingenommen hat. Durch diesen
erfinderischen Schritt wird deutlich, daß die Feder noch nicht entspannt ist
und somit eine höhere Schließkraft zur Verfügung steht. Anschließend nä
hern sich Federkolben und Türkolben wieder soweit an, daß die Kolbenflä
chen voreinander zu liegen kommen, wenn ein Druckausgleich über die
entsprechend geschalteten Kanäle erreicht wird.
Die Erfindung wird anhand eines möglichen, schematisch dargestellten
Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 Servotürschließer in einer Schnittdarstellung bei geschlos
sener Tür,
Fig. 2 Servotürschließer in einer Schnittdarstellung bei geöffneter
Tür,
Fig. 3 Schließvorgang (Servotürschließer in einer Schnittdarstel
lung, bei der sich der Türkolben von dem Federkolben ent
fernt),
Fig. 4 Diagramm der Federkennlinie.
Bei geschlossener Tür ist der in der Fig. 1 dargestellte Türschließer in
einer Stellung, wo die Antriebsachse 7 mit dem darauf befindlichen Ritzel 8
an einem Ende der Verzahnung 4 angelangt ist. Die Verzahnung befindet
sich dabei in einem Türkolben 3. Der Türkolben 3 wird aufgrund einer Fe
der 1 und einem dazwischen angeordneten Federkolben 2 gegen das
Ende des Türschließers, nämlichen seinen Verschluß 6, gedrückt. Dabei
ist der verbleibende Raum zwischen dem Verschluß 6 und dem Türkolben
3, nämlich der Türkolbenraum 24, sehr klein. Dieser Türkolbenraum 24 ist
durch einen Kanal 12 mit einem Federraum 21 verbunden. Der Kanal 12
befindet sich dabei vorzugsweise in einer äußeren Wandung eines die
Kolben umgebenden Gehäuses 5. Innerhalb des Kanales 12 ist ein Ventil
11 vorhanden. Dieses Ventil ist ein Drosselventil, das die Durchflußmenge
des durch den Kanal 12 strömenden Dämpfungsmediums regelt. In Aus
gestaltung des erfindungsgemäßen Gedankens kann hier als Drosselventil
11 ein Stromregelventil eingesetzt werden. Durch die nahezu entspannte
Feder 1 ist das Volumen des Federraumes 21 gegenüber dem Volumen
des Türkolbenraumes 24 groß. Der Federraum 21 ist noch mit einem Ka
nal 16 bis zu der Stelle im Gehäuse verbunden, welche die Endstellung 27 des Tür
kolbens bei geschlossener Tür darstellt. Dieses entspricht einer Winkel
lage von 0°. In diesem Bereich liegen der Federkolben und der Türkolben
mit ihren Kolbenflächen 25, 26 voreinander.
Die Verzahnung 4 befindet in dem Türkolben 3 und kann aufgrund des mit
der Antriebsachse 7 verbundenen Ritzels 8 den Türkolben 3 aus dieser
Stellung durch Betätigung der nicht dargestellten Tür herausbringen. Dabei
ist die Antriebsachse 7 mit einem ebenfalls nicht dargestellten Gestänge
oder Betätigungsarm mit der Tür oder der Zarge verbunden.
Innerhalb des Türkolbens 3 befindet sich ein weiterer Kolben, nämlich ein
Innenkolben 10. Der Innenkolben 10 ist mit dem Gehäuse 5 kraft- und
formschlüssig verbunden. Durch einen Innenkolbenraum 17 ist der Türkol
ben 3 in der Lage, sich über den Innenkolben 10 in Längsrichtung des Ge
häuses 5 zu bewegen. In der Endstellung des Türschließers bei geschlos
sener Tür befindet sich der Innenkolben an der Fläche 28 innerhalb des
Türkolbens 3. Der auf der anderen Seite befindliche Innenkolbenraum 17
ist durch einen Verbindungskanal 9 mit dem Türkolbenraum 24 verbunden.
Somit kann das Dämpfungsmedium von dem Türkolbenraum 24 in den
Innenkolbenraum 17 dringen. Innerhalb des Türkolbens 3 befindet sich
auch noch ein weiterer Kanal 14, der ebenfalls vom Türkolbenraum 24
ausgeht. Dieser Kanal 14 endet im Bereich der Fläche 28 und damit inner
halb des Innenkolbenraumes 18. Ferner ist eine Verbindung 29 zu einem
innerhalb des Gehäuses verlegten Kanal 15 vorhanden. Dieser Kanal 15
endet andererseits in dem Federraum 21. Im Bereich des Kanales 14 ist
ein Rückschlagventil 13 so eingebaut, daß das Dämpfungsmedium nur von
dem Türkolbenraum 24 durch den Kanal 14 strömen kann. Somit kann in
dieser Endstellung neben dem Druckausgleich über den Kanal 12 von dem
Türkolbenraum 24 zum Federraum 21 auch ein Druckausgleich über den
Kanal 14 und den Kanal 15 zwischen den beiden Räumen hergestellt wer
den.
Bei Betätigung der Tür in die Offenstellung (Fig. 2) wird über die Antriebsachse 7
das Ritzel 8 gedreht, was zur Folge hat, daß über die Verzahnung 4 der
Türkolben 3 in die Bewegungsrichtung 22 gebracht wird. Gleichzeitig mit
dem Türkolben 3 wird auch der davorliegende Federkolben 2 in die gleiche
Richtung verschoben. Mit dem Verschieben sowohl des Türkolbens 3 als
auch des Federkolbens 2 wird gleichzeitig die Feder 1 gespannt. Aufgrund
der Verschiebung des Türkolbens 3 und des Federkolbens 2 wird das
Dämpfungsmedium aus dem Federraum 21 über den Kanal 12 mit dem
dazwischenliegenden Ventil 11 in den sich nun vergrößernden Türkolben
raum 24 transportiert. Der Kanal 15 ist für diesen Funktionsablauf, ge
nauso wie der Kanal 16 beim Öffnen der Tür, ohne Bedeutung. Aufgrund
der Öffnungsbewegung wird das Dämpfungsmedium aus dem Federraum
21 durch den Kanal 12 mit dem Ventil 11 in den Türkolbenraum 24 und
von da aus über das Rückschlagventil 13 in den Kanal 14 strömen. Da
durch wird der Innenkolbenraum 18 mit Öl gefüllt. Dadurch, daß der Tür
kolben 3 verschoben wird, entsteht auf der Seite des Innenkolbens 10, wo
der Kanal 14 endet, ein mit Dämpfungsmedium angefüllter Innenkolben
raum 18. Der zuvor vorhandene mit Dämpfungsmedium gefüllte Innenkol
benraum 17 wird durch die Verschiebung des Türkolbens 3 verkleinert
bzw. ganz aufgehoben. Das darin befindliche Dämpfungsmedium kann
über den Verbindungskanal 9 in den Türkolbenraum 24 ausströmen.
Wird nun die zuvor geöffnete Tür losgelassen, so kann sich aufgrund der
in der Feder 1 gespeicherten Energie die Tür wieder langsam selbsttätig in
die Schließlage bringen (Fig. 3). Dabei drückt die Feder 1 den Federkolben 2 und
ebenfalls den Türkolben 3 in die Bewegungsrichtung 23.
Eine innerhalb des Gehäuses 5 vorhandene Tasche 19 ist so plaziert, daß
sie bei völlig geöffneter Tür nahezu den Innenkolbenraum 18 in seiner
Längsausdehnung erfaßt und gleichzeitig aber noch soweit über den Tür
kolben 3 hinaus reicht, daß das Taschenende 30 soweit reicht, daß bei
völlig geöffneter Tür die Kolbenflächen 25, 26 überdeckt werden. In dem
dargestellten Ausführungsbeispiel ist in dem Federkolben 2 ein Rück
sprung 20 vorhanden. Dieser Rücksprung 20 kann auch in dem Türkolben
3 eingebracht sein. Notwendig ist dieser Rücksprung 20, um beim einset
zenden Schließvorgang der Tür einen Druckaufbau zwischen dem Türkol
ben 3 und dem Federkolben 2 zu erreichen. Der Druckaufbau wird dadurch
erreicht, daß das Dämpfungsmedium zwischen dem Innenkolben 10 und
der Fläche 28 vorhanden ist. Da sich jedoch auch in diesem Bereich die
Tasche 19 befindet, dringt das Dämpfungsmedium über die Tasche 19 in
den Rücksprung 20. Hierdurch wird ein Druck aufgebaut, der den Türkol
ben 3 schneller, jedoch mit einer kleineren Kraft den Federkolben 2 in
die Bewegungsrichtung 23 verschiebt. Dieses wird dadurch unterstützt
daß das aus dem Türkolbenraum 24 abströmende Dämpfungsmedium
durch das Ventil 11 so gesteuert wird, daß ein geringerer Druckausgleich
über den Kanal 12 möglich ist, als über den Kanal 14. Darüber hinaus wird
aufgrund des Druckausgleiches vom Türkolbenraum 24 aus auch das
Dämpfungsmedium über den Verbindungskanal 9 in den Innenkolbenraum
17 strömen.
Durch eine solche Vorgehensweise ist es möglich, daß der Türschließer
weg- und richtungsabhängig mindestens drei unterschiedliche Überset
zungsverhältnisse und damit unterschiedliche Momentenverläufe aufweist.
Aufgrund des erfindungsgemäßen Gedankens können in unbegrenzter
Anzahl weitere hydraulische Getriebe zwischengeschaltet werden, was
eine unendliche Anzahl von unterschiedlichen Übersetzungen zur Folge
haben würde. Aufgrund der Aufhebung der festen Kopplung zwischen dem
Türkolben 3 und dem Federkolben 2 hat so das Übersetzungsverhältnis
nicht ständig den Wert 1.
Nähert sich die Tür ihrer Schließlage, so kommt die Verbindung 29 mit
dem Kanal 15 in Übereinstimmung, gleichzeitig wird die Tasche 19 vom
Türkolben 3 verschlossen, so kann ein schnellerer Ausgleich des Dämp
fungsmediums aus dem Innenkolbenraum 18 zum Federraum 21 bewerk
stelligt werden. Im Bereich der Schließlage ist aufgrund der gewählten
Lage des Kanales 16 das Dämpfungsmedium, welches sich innerhalb des
Raumes 31 befindet, in der Lage, in den Federraum 21 abzuströmen. Es
findet ein Druckausgleich zwischen Türkolben 3 und Federkolben 2 statt.
Dieser Kanal 16 kann auch in seinem Querschnitt gedrosselt werden, um
zu gewährleisten, daß die erhöhte Kraft in der Schließlage kurzzeitig noch
vorhanden ist. Es kann eine zusätzliche Drossel eingesetzt oder eine
Querschnittsverringerung des Kanales 16 vorgenommen werden. Über die
hydraulischen Dämpfungs- und Schaltmittel läßt sich somit eine gezielte,
gedämpfte Bewegung des Türkolbens 3 und des Federkolbens 2 realisie
ren. Beim Öffnen der Tür, was manuell oder durch einen kraftbetätigten
Antrieb geschehen kann, und beim anschließenden Schließvorgang, der
einzig und allein durch die in dem Federspeicher gespeicherte Energie
möglich wird, können bis zu einem festzulegenden und damit individuell
wählbaren Türöffnungswinkel der Federkolben 2 und der Türkolben 3 sich
durch einen Druckausgleich zwischen allen mit der Hydraulikflüssigkeit
gefüllten Kolbenräumen mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen. Erst
ab einem bestimmten Öffnungswinkel der Tür kann eine Steuerung über
die Tasche 19 aktiviert werden, die ein Trennen des Türkolbens 3 von dem
Federkolben 2 bewirkt. Dabei entfernt sich der Türkolben 3 von dem Fe
derkolben 2, was eine geringere Übersetzung darstellt.
Zur Verdeutlichung wird auf die Fig. 4 hingewiesen, wo in einem Dia
gramm über den Öffnungswinkel ϕ der Tür die Kraft der Feder 11 aufge
tragen ist. Die Federkennlinie 32 macht deutlich, daß mit steigendem Öff
nungswinkel von 0° bis annäherend 180° die Kraft F in der Feder ansteigt.
Wird nun die Tür wie vorbeschrieben in die Schließlage gebracht, so hat
bereits der Türkolben 3 seine Endstellung über die Antriebsachse 7 mit
dem daran verbundenen Gestänge erreicht. Der Federkolben 2 hat aber
aufgrund des noch nicht gesamt zurückgelegten Weges, weil er mit einer
geringeren Geschwindigkeit läuft, noch nicht seine Endstellung erreicht.
Der Raum 31 ist noch mit dem unter hohem Druck stehenden Dämp
fungsmedium gefüllt. Dieses bedeutet, daß ein um ΔF höheres Schließ
moment vorhanden ist, das sicherstellt, daß die
Tür auch sicher in die Schließlage kommt. Erst durch den kontrollierten
Abbau des hohen Druckes aus dem Raum 31 über den Kanal 16 wird wie
der ein Annähern und damit Zusammentreffen der Kolbenflächen 25 und
26 des Federkolbens 2 bzw. des Türkolbens 3 erreicht.
Dadurch ist der hydraulische Servotürschließer in der Lage, im
letzten Bereich des Schließvorganges, wo die Falle des Schlosses der Tür
sicher ins Schließblech einrasten soll, eine erhöhte Kraft aufzubringen, die
anschließend durch das Annähern des Federkolbens 2 an den Türkolben 3
wieder abgebaut wird. Bei einer anschließenden Öffnung der Tür befinden
sich Türkolben 3 und Federkolben 2 wieder in ihrer Grundposition und be
wegen sich mit gleicher Geschwindigkeit in die Bewegungsrichtung 22.
Bezugszeichenliste
1 Feder
2 Federkolben
3 Türkolben
4 Verzahnung
5 Gehäuse
6 Verschluß
7 Antriebsachse
8 Ritzel
9 Verbindungskanal
10 Innenkolben
11 Ventil
12 Kanal
13 Rückschlagventil
14 Kanal
15 Kanal
16 Kanal
17 Innenkolbenraum
18 Innenkolbenraum
19 Tasche
20 Rücksprung
21 Federraum
22 Bewegungsrichtung der Kolben
23 Bewegungsrichtung der Kolben
24 Türkolbenraum
25 Kolbenfläche
26 Kolbenfläche
27 Endstellung
28 Fläche
29 Verbindung
30 Taschenende
31 Raum
32 Federkennlinie
2 Federkolben
3 Türkolben
4 Verzahnung
5 Gehäuse
6 Verschluß
7 Antriebsachse
8 Ritzel
9 Verbindungskanal
10 Innenkolben
11 Ventil
12 Kanal
13 Rückschlagventil
14 Kanal
15 Kanal
16 Kanal
17 Innenkolbenraum
18 Innenkolbenraum
19 Tasche
20 Rücksprung
21 Federraum
22 Bewegungsrichtung der Kolben
23 Bewegungsrichtung der Kolben
24 Türkolbenraum
25 Kolbenfläche
26 Kolbenfläche
27 Endstellung
28 Fläche
29 Verbindung
30 Taschenende
31 Raum
32 Federkennlinie
Claims (11)
1. Hydraulischer Servotürschließer mit einem, in einem Gehäuse (5)
geführten Türkolben (3), dessen Antriebsachse (7) über ein Ge
stänge mit einer Tür verbunden ist, und einem Kraftspeicher in
Form einer Feder (1), der beim Öffnungsvorgang der Tür für den
anschließenden automatischen Schließgang die notwendige
Energie zugeführt wird, wobei der Servotürschließer weg- und
richtungsabhängig mindestens zwei unterschiedliche Übersetzun
gen und damit unterschiedliche Momentenverläufe aufweist und
gleichzeitig die feste Kopplung zwischen Öffnungskraft und
Schließkraft dadurch aufgehoben wird, daß zwischen der Feder (1)
und dem Türkolben (3) mindestens ein hydraulisches Getriebe
vorhanden ist, das aus mindestens einem Federkolben (2), dem
Türkolben (3) und einem darin befindlichen Innenkolben (10) und
dem durch diese Kolben und ein diese umgebendes Gehäuse (5)
begrenzten Raum besteht, wobei sich während der Schließphase
der Türkolben (3) von dem Federkolben (2) entfernt, daß in
mindestens einer der Kolbenflächen (25 oder 26) des Türkolbens
(3) oder des Federkolbens (2) ein Rücksprung (20) vorhanden ist,
und daß ein Innenkolbenraum (18) durch eine im Gehäuse (5) vor
handene Tasche (19) mit einem Federkolbenraum (21) verbunden
ist.
2. Hydraulischer Servotürschließer nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß in der Schließlage der angeschlossenen Tür die
Kolbenfläche (26) des Federkolbens (2) mit der Kolbenfläche (25)
des Türkolbens (3) in Kontakt steht.
3. Hydraulischer Servotürschließer nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Türkolbenraum (24) vorhanden ist, der durch einen Kanal (12) mit
dem Federraum (21) verbunden ist.
4. Hydraulischer Servotürschließer nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß sich in dem Kanal (12) ein Drosselventil (11)
befindet.
5. Hydraulischer Servotürschließer nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Drosselventil (11) ein Stromregelventil ist.
6. Hydraulischer Servotürschließer nach den Ansprüchen 1 und 3
dadurch gekennzeichnet, daß von dem Türkolbenraum (24) ein
Verbindungskanal (9) zum Innenkolbenraum (17) vorhanden ist.
7. Hydraulischer Servotürschließer nach den Ansprüchen 1 und 3,
dadurch gekennzeichnet, daß von dem Türkolbenraum (24) ein
durch ein Rückschlagventil (13) beaufschlagter Kanal (14) zum In
nenkolbenraum (18) vorhanden ist.
8. Hydraulischer Servotürschließer nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
beim Öffnen der Tür der Federkolben (2) und der Türkolben (3)
durch einen Druckausgleich zwischen dem Türkolbenraum (24)
und dem Innenkolbenraum (17) mit gleicher Geschwindigkeit be
wegbar sind.
9. Hydraulischer Servotürschließer nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Innenkolben (10) kraft- und formschlüssig
am Gehäuse (5) befestigt ist.
10. Hydraulischer Servotürschließer nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß während des Schließvorganges der
Tür zwischen den Kolbenflächen (25, 26) sich ein mit Dämpfungs
medium gefüllter Raum (31) bildet, dessen aufgebauter Druck über
einen Kanal (16) zum Federraum (21) abgebaut werden kann.
11. Hydraulischer Servotürschließer nach Anspruch 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Kanal (16) in seinem Querschnitt gedrosselt
werden kann.
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