DE19802623A1 - Türschließer mit hydraulischer Dämpfung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung zum Öffnen oder Schließen eines Flügels, eines Fensters, einer Tür oder dergleichen mit hydraulischer Dämpfung der Schließbewegung und/oder der Öffnungsbewegung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Die DE 195 24 778 A1 beschreibt derart aufgebauten einen manuellen Türschließer, der einen türöffnungswinkelabhängigen Momentenverlauf aufweist. Beim manuellen Öffnen der Tür wird die Schließerfeder unter Kraftaufwand komprimiert. Der nachfolgende Schließvorgang erfolgt selbsttätig unter Entladung der in der Schließerfeder gespeicherten Energie. Die aus dem Schließergehäuse ragende Schließerwelle ist mit einem kraftübertragenden Gestänge, z. B. Gleitarm verbunden, der in einer Gleitschiene läuft. Das Schließergehäuse ist dabei an einem Türblatt und die Gleitschiene an einem wandfesten Bauteil befestigt oder umgekehrt.

Der türöffnungswinkelabhängigen Momentenverlauf wird dadurch erreicht, daß die Schließerfeder sich in dem Schließergehäuse einerseits auf einem Hydraulikkol­ ben und andererseits auf einem Trennkolben abstützt, wobei der einen Druckraum begrenzende Hydraulikkolben eine kleinere Stirnfläche aufweist als der Trennkolben, der eine bewegliche Begrenzungswand eines Hydraulikspeichers bildet. Der Druckraum und der Hydraulikspeicher sind durch eine Hydraulikleitung miteinander verbunden. Ab einem Türschließwinkel kurz vor Schließende wird die Hydraulikleitung von einer Kolbenkante des Hydraulikkolbens verschlossen, während eine andere Kolbenkante eine Verbindung des Druckraumes mit einem Drucklosraum freigibt. Dadurch ergibt sich eine Vorrichtung, die zum Öffnen der Flügel anfänglich eine relativ große Öffnungskraft erfordert, jedoch im weiteren Öffnungsverlauf eine geringere Öffnungskraft benötigt. Umgekehrt erhält man auch beim darauf folgenden Schließvorgang zunächst eine relativ kleine Schließkraft und erst im Endbereich der Schließbewegung eine höhere Kraft für den Endschlag. Die Türwinkelabhängigkeit beim Beladen oder Entladen des Hydraulikspeichers ist durch die Bauform des Türschließers fest vorgegeben und erfolgt bei jedem Öffnungs- bzw. Schließvorgang unabhängig von den aktuellen Betriebsbedingungen, z. B. Winddruck, in gleicher Weise.

Aus der DE 43 23 152 A1 ist ein automatischer Drehtürantrieb bekannt, der zum kraftunterstützten und/oder automatischen Öffnen des Türflügels eine Hydraulikpumpe und zum selbsttätigen Schließen eine Schließerfeder aufweist. Zur Öffnungsbewegung der Tür wird die Hydraulikpumpe eingeschaltet, die ein Druckpolster im Zylinderraum erzeugt, durch den der Hydraulikkolben entgegen der Kraft der Schließerfeder verschoben und die Tür geöffnet wird. Die Verwendung einer Hydraulikpumpe ist jedoch relativ aufwendig.

Den grundlegenden Aufbau und die Einbauverhältnisse eines herkömmlichen manuellen hydraulisch gedämpften Türschließers ohne zusätzlichen Hydraulikspeicher und Trennkolben zeigt die DE-AS 11 90 836. Die Schließerfeder stützt sich mit einem Ende auf dem Hydraulikkolben und mit seinem anderen Ende an einem gehäusefesten Anschlag ab.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Beladung und/oder Entladung des Hydraulikspeichers an die Betriebsbedingungen des Türschließers automatisch angepaßt ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs 1.

Dadurch daß der Hydraulikspeicher in Abhängigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit der Tür aufgeladen oder entladen wird, wird eine Anpassung an die Betriebsbedingungen des Türschließers erhalten. Beim Schließvorgang der Tür wird der Hydraulikspeicher jeweils nur soweit aufgeladen, wie überschüssige Energie im Vergleich zu der zum Schließen erforderlichen Energie vorhanden ist. Beim Öffnungsvorgang wird der Hydraulikspeicher entladen, um den Öffnungswiderstand zu reduzieren. Die Entladung kann in dem Maße erfolgen wie der Hydraulikspeicher geladen ist.

Eine Schließerfeder stützt sich in einem Zylinderraum einerseits auf einem mit der Schließerwelle gekoppelten Hydraulikkolben und andererseits auf einem Trennkolben ab, der im Zylinderraum eine axial bewegliche Wand eines Hydraulikspeichers bildet. Auf der gegenüberliegenden Zylinderseite wird durch den Hydraulikkolben ein Druckraum begrenzt.

Der Hydraulikspeicher wird beim Schließvorgang durch ein Steuerventil und eine Regeleinrichtung in Abhängigkeit von der Schließgeschwindigkeit und/oder der Schließkraft der Tür aufgeladen. Dadurch wird ein Teil der in der Schließerfeder aufgenommenen Energie im Hydraulikspeicher für den nächsten Öffnungsvorgang gespeichert. Der nachfolgende Öffnungsvorgang erfolgt durch die im Hydraulikspeicher gespeicherte Energie in Abhängigkeit vom Flächenverhältnis zwischen Hydraulikkolben und Trennkolben mit Öffnungsunterstützung, Freilauffunktion oder automatischer Öffnungsfunktion.

Der Bereich des Zylinderraumes in welchem der Hydraulikkolben geführt ist, kann einen kleineren, gleich großen, oder größeren Querschnitt aufweisen als der Bereich, in dem der Trennkolben geführt ist, so daß der den Druckraum begrenzende Hydraulikkolben eine kleinere, gleich große, oder größere wirksame Fläche aufweist, als der den Hydraulikspeicher begrenzende Trennkolben. Zur Einstellung der Flächenverhältnisse kann der Zylinder im Bereich des Hydraulikkolbens oder des Trennkolbens eine Aufweitung der Querschnittsfläche aufweisen, z. B. zylindrische oder ovale Aufweitung. Es kann aber auch vorgesehen sein, daß der Zylinder im Bereich des Hydraulikkolbens oder des Trennkolbens einen Einsatz im Zylinderinnenraum oder im Bereich der Zylinderinnenwandung aufweist, auf welchem, bzw. in welchem der Hydraulikkolben oder der Trennkolben geführt ist.

In bevorzugten Ausführungsformen ist die wirksame Fläche des Hydraulikkolbens kleiner als die wirksame Fläche des Trennkolbens und die Vorrichtung weist zumindest in einem bestimmten Öffnungswinkelbereich der Tür, vorzugsweise beim Beginn des Öffnungsvorganges, eine öffnungsunterstützende Funktion auf. Die öffnungsunterstützende Wirkung dauert an, solange der Hydraulikspeicher geladen und hydraulisch verbunden ist.

In alternativen Ausführungsformen mit Flächengleichheit von Hydraulikkolben und Trennkolben weist die Vorrichtung zumindest in einem bestimmten Öffnungswinkelbereich eine Freilauffunktion auf. In einer weiteren Abwandlung mit größerer wirksamer Fläche des Hydraulikkolbens weist die Vorrichtung zumindest in einem bestimmten Öffnungswinkelbereich eine automatische Öffnungsfunktion auf.

Der Druckraum, der Hydraulikspeicher und der Zylinderraum der Schließerfeder sind über mehrere Hydraulikpfade flüssigkeitsleitend miteinander verbunden. Die Hydraulikpfade werden über ein Steuerventil und eine Regeleinrichtung in Abhängigkeit von der Schließgeschwindigkeit und/oder der Schließkraft der Tür gesteuert. Bevorzugt erfolgt die Steuerung und Regelung hydraulisch, es sind jedoch auch elektrisch oder pneumatisch gesteuerte und geregelte Ausführungen möglich.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn beim Öffnungsvorgang der Hydraulikspeicher mit dem Druckraum über einen Öffnungspfad verbunden ist, welcher eine direkte Verbindung zwischen beiden Räumen darstellt, und beim Schließvorgang der Flüssigkeitsaustausch in Abhängigkeit von der Schließgeschwindigkeit und/oder der Schließkraft der Tür über einen Schließpfad zwischen Druckraum und Hydraulikspeicher oder zwischen Druckraum und Zylinderraum der Schließerfeder erfolgt.

Dazu sperrt ein Steuerventil beim Öffnungsvorgang der Tür den Schließpfad und gibt den Öffnungspfad frei, während es beim Schließvorgang der Tür den Öffnungspfad sperrt und den Schließpfad freigibt. Das Steuerventil kann als 4/2- Wege-Ventil ausgeführt sein, mit einem in einer Zylinderkammer abdichtend geführten Kolben, welcher mit seinen beiden Kolbenkanten die Auslaßöffnungen des Öffnungspfades und des Schließpfades steuert. Die Kolbenstellung wird hierbei durch die Druckdifferenz zwischen Druckraum und Hydraulikspeicher gesteuert. Dazu liegt in der einen Kolbenkammer des Steuerventils der im Druckraum herrschende Druck an und in der anderen Kolbenkammer der im Hydraulikspeicher herrschende Druck.

Des weiteren ist in einer bevorzugten Ausführung im Schließpfad eine Regeleinrichtung angeordnet, welche in Abhängigkeit von dem im Schließpfad herrschenden Strömungsdruck den Druckraum mit dem Hydraulikspeicher verbinden oder den Druckraum mit dem Zylinderraum der Schließerfeder verbindet. Dazu kann die Regeleinrichtung dem Steuerventil nachgeschaltet sein.

Vorzugsweise erfolgt bei normaler Schließbewegung der Tür eine Verbindung von Druckraum und Hydraulikspeicher, so daß der Hydraulikspeicher bei der Schließbewegung der Tür geladen wird. Zudem kann in diesem Verbindungspfad ein Drosselventil angeordnet sein.

Bei langsamer Schließbewegung, z. B. beim Schließen gegen einen Widerstand oder kurz vor Erreichen der Schließlage schaltet die Regeleinrichtung den Schließpfad auf den Zylinderraum der Schließerfeder um, so daß der Hydraulikspeicher nicht mehr weiter geladen wird. Der Trennkolben bleibt dadurch in seiner momentanen Position festgestellt. Nun wirkt die gesamte in der Schließerfeder gespeicherte Energie auf den Hydraulikkolben, da keine Energie zum Laden des Hydraulikspeichers mehr abgezweigt - wird und auch kein Drosselventil mehr zwischen geschaltet ist. D.h. bei geringer Schließgeschwindigkeit der Tür schließt der Türschließer mit maximaler Schließkraft. Dieser Effekt ist erwünscht, um in Schließlage der Tür einen sogenannten Endschlag zu realisieren, welcher sicherstellt, daß die Tür vollständig schließt und ins Schloß fällt.

In einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Regeleinrichtung ebenfalls als Kolben-Zylinder-System ausgeführt sein, wobei jedoch die beiden Zylinderkammern im Flüssigkeitsaustausch stehen. Eine zum Zylinderraum der Schließerfeder führende Auslaßöffnung wird durch die Kolbenkante gesteuert, während eine zum Hydraulikspeicher führende Auslaßöffnung durch ein auf einer Kolbenstange befindliches Sitz- oder Schieberventil gesteuert wird. Der Kolben ist gegen die Kraft einer Druckfeder gelagert und wird in Abhängigkeit von dem Strömungsdruck im Schließpfad gesteuert. Bei normalen Schließvorgang und hohem Strömungsdruck wird der Kolben unter Kompression der Druckfeder ausgelenkt, verschließt die Auslaßöffnung zum Zylinderraum der Schließerfeder und gibt zugleich die Auslaßöffnung zum Hydraulikspeicher frei. Bei abnehmenden Strömungsdruck wird der Kolben unter der Rückstellkraft der Druckfeder zurückbewegt, die Auslaßöffnung zum Hydraulikspeicher verschlossen und die Auslaßöffnung zum Zylinderraum der Schließerfeder geöffnet.

Die Erfindung wird in den Figuren näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 das hydraulische Schaltbild eines erfindungsgemäßen manuellen Türschließers beim Öffnungsvorgang;

Fig. 2 eine Darstellung gemäß Fig. 1 beim Schließvorgang mit Aufladung des Hydraulikspeichers;

Fig. 3 eine Darstellung gemäß Fig. 1 beim Schließvorgang ohne Aufladung des Hydraulikspeichers.

Bei dem in den Fig. 1 bis 3 schematisch dargestellten Türschließer 1 handelt es sich um einen manuellen Türschließer 1. Die Tür wird manuell gegen die Wirkung der Schließerfeder 14 geöffnet und die nachfolgende Schließbewegung erfolgt sodann selbsttätig unter Entladung der in der Schließerfeder 14 gespeicherten Energie. Die Dämpfung der Schließgeschwindigkeit wird dabei hydraulisch über eine Regeleinrichtung 2 und ein Steuerventil 3 geregelt.

Der Türschließer 1 besteht aus einem als Hydraulikzylinder 11 ausgebildeten Schließergehäuse. Im Hydraulikzylinder 11 ist ein zur Zylinderwand hin abgedichteter Hydraulikkolben 12 axial beweglich geführt. Der Hydraulikkolben 12 weist in seinem Innern einen nicht dargestellten Hohlraum auf, in welchem eine zahnstangenähnliche Verzahnung angeordnet ist, in die ein mit der Schließerwelle fest verbundenes Ritzel eingreift. Eine die Schließkraft bewirkende Schließerfeder 14, stützt sich einerseits auf dem Hydraulikkolben 12 und andererseits auf einem Trennkolben 13 ab, der axial beweglich im Hydraulikzylinder 11 geführt und gegenüber der Zylinderinnenwand abgedichtet ist.

Der Zylinder 11 weist im rechtsseitigen Teil der Zylinderkammer eine Aufweitung 16 auf, in welcher der Trennkolben 13 geführt ist. Die Querschnittsfläche der Zylinderkammer ist in diesem Bereich vergrößert und besitzt z. B. eine elliptische oder längliche Querschnittsform. Die Kolbenquerschnitte der Kolben 12 und 13 sind komplementär zu den Zylinderquerschnitten. Der Hydraulikkolben 12 besitzt dadurch an seiner linken Seite eine Stirnfläche, die kleiner ist als die wirksame Stirnfläche des Trennkolbens 13. Zwischen der linken Zylinderstirnwand und der Stirnfläche des Hydraulikkolbens 12 entsteht ein Hydraulikraum, welcher als Druckraum 11a bezeichnet wird. Ein weiterer Hydraulikraum wird auf der rechten Seite des Hydraulikzylinders 11 von der rechten Zylinderstirnwand und vom Trennkolben 13 begrenzt und als Hydraulikspeicher 11c bezeichnet. Der Zylinderinnenraum, in welchem die Schließerfeder 14 zwischen dem Hydraulikkolben 12 und dem Trennkolben 13 vorgespannt ist, ist als Drucklosraum 11b bezeichnet.

Der Flüssigkeitsaustausch zwischen Druckraum 11a, Hydraulikspeicher 11c und Drucklosraum 11b wird durch das Steuerventil 3, durch die Regeleinrichtung 2, durch die Rückschlagventile 5a, b, c und das Drosselventil 6 geregelt.

Beim Öffnen der Tür wird der Hydraulikkolben 12 unter Kompression der Schließerfeder 14 nach rechts verschoben und Hydraulikmedium strömt über ein nicht dargestelltes im Hydraulikkolben 12 angeordnetes Rückschlagventil aus dem Drucklosraum 11b in den Druckraum 11a. Zudem besteht beim Öffnen der Tür eine direkte Hydraulikverbindung 4a, 4b vom Hydraulikspeichers 11c über das Steuerventil 3 zum Druckraum 11a (Fig. 1). Diese Hydraulikverbindung 4a, 4b wird als Öffnungspfad bezeichnet. Der vom vorherigen Schließvorgang im Hydraulikspeicher 11c aufgebaute Druck wirkt dabei während des Öffnungsvorganges öffnungsunterstützend auf den Hydraulikkolben 12 und der Hydraulikspeicher 11c wird entleert.

Beim Schließen der Tür ist der Druckraum 11a bei normaler Schließgeschwindigkeit über eine Hydraulikverbindung 4c, 4d, 4e, das Steuerventil 3, die Regeleinrichtung 2 sowie ein nachgeschaltetes Drosselventil 6 mit dem Hydraulikspeicher 11c verbunden (Fig. 2). Diese Hydraulikverbindung 4c, 4d, 4e wird als erster Schließpfad bezeichnet. Bei langsamer Schließgeschwindigkeit der Tür sperrt die Regeleinrichtung 2 den Zugang zum Hydraulikspeicher 11c und öffnet unter Umgehung des Drosselventils 6 einen Zugang 4f zum Drucklosraum 11b (Fig. 3). Diese Hydraulikverbindung 4c, 4d, 4f wird als zweiter Schließpfad bezeichnet.

Das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Steuerventil 3 besteht aus einem Zylindergehäuse 31 in welchem ein Steuerkolben 32 abdichtend geführt ist. Der Steuerkolben 32 teilen den Zylinderraum in eine rechtsseitige und eine linksseitige Zylinderkammer 31a, 31b, welche nicht im Flüssigkeitsaustausch miteinander stehen. Die rechte Zylinderkammer 31b des Steuerventils 3 ist in dem als Öffnungspfad bezeichneten Hydraulikpfad 4a, 4b angeordnet, welcher beim Öffnen der Tür wirksam ist und die linke Zylinderkammer 31a des Steuerventils 3 ist in dem Anfangsbereich 4c, 4d der als Schließpfad bezeichneten Hydraulikpfade 4c, 4d, 4e, 4f angeordnet, welche beim Schließen der Tür wirksam sind.

Der Öffnungspfad weist eine Mündung 33b auf der rechten Stirnseite des Zylindergehäuses 31 auf und eine Auslaßöffnung 34b im Zylindermantel. Der Schließpfad weist eine Mündung 33a auf der gegenüberliegenden linken Stirnseite des Zylindergehäuses 31 auf und ebenfalls eine Auslaßöffnung 34a im Zylindermantel.

Die beiden Hydraulikpfade werden jeweils durch die Kolbenkanten des Steuerkolbens 32 gesteuert. Wenn im rechtsseitigen Öffnungspfad 4a ein höherer Druck ansteht als im linksseitigen Schließpfad 4c, so wird der Kolben 32 im Zylinder 31 durch den anstehenden Druck nach links verschoben und verschließt dabei die Auslaßöffnung 34a des Schließpfades 4d. Wenn umgekehrt im linksseitigen Schließpfad 4c ein höherer Druck ansteht als im rechtsseitigen Öffnungspfad 4a, so wird der Kolben 32 im Zylinder 31 durch den anstehenden Druck nach rechts verschoben und verschließt dabei die Auslaßöffnung 34b des Öffnungspfades 4b.

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Regeleinrichtung 2 besteht ebenfalls aus einem Zylindergehäuse 21 in der ein Kolben 22 auf einer Kolbenstange 23 angeordnet ist. Die Kolbenstange 23 ist über eine Stirnseite des Kolbens 22 nach außen durchgeführt und ermöglicht eine Justierung des Kolbens 22 in dem Zylindergehäuse 21. Eine Mündung 27 des Öffnungspfades 4d befindet sich in der linken Stirnfläche des Zylindergehäuses 21.

Der Kolben 22 weist eine Bohrung 26 auf, durch welche die vom Kolben 22 gebildete linksseitige und rechtsseitige Zylinderkammer 21a, 21b miteinander in Verbindung stehen (Fig. 1). In der rechtsseitigen Kolbenkammer 21b ist eine Druckfeder 25 angeordnet, welche sich einerseits auf der rechtsseitigen Kolbenfläche und andererseits auf der Stirnfläche der rechten Zylinderkammer 21b abstützt. Die Druckfeder 25 übt auf den Kolben 2 eine linksgerichtete Kraft aus.

Die Kolbenstange 23 greift durch den Kolben 22 hindurch in die rechte Zylinderkammer 21b und weist an ihrem freien Ende ein Ventilglied 24 auf. Das Ventilglied 24 dient in Abhängigkeit von der Schließgeschwindigkeit beim Schließen der Tür zum Verschluß eines Auslaßventiles 28b in der rechten Stirnfläche der Zylinderkammer 21b. Eine zweite Auslaßöffnung 28a befindet sich im Zylindermantel und wird von der Kolbenkante des Kolbens 22 gesteuert.

In alternativen Ausführungen kann das Ventilglied 24 statt als Sitzventil auch als Schieberventil ausgebildet sein.

Die Funktionsweise der Erfindung wir an Hand der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Betriebsstellungen des Ausführungsbeispieles erläutert.

Fig. 1 zeigt den Zustand beim Öffnen der Tür. Der Hydraulikspeicher 11c ist vom vorherigen Schließvorgang in Schließlage der Tür geladen. Durch die Öffnungsbewegung verdreht die nicht eingezeichnete Schließerwelle das Ritzel, welches in der zahnstangenähnlichen Verzahnung des Hydraulikkolbens 12 kämmt und dadurch den Hydraulikkolben 12 entgegen der Kraft der Schließerfeder 14 nach rechts bewegt. Die hierbei im Drucklosraum 11b verdrängte Hydraulikflüssigkeit fließt durch das nicht dargestellte Rückschlagventil im Kolben 12 in den Druckraum 11a. Bei dieser Öffnungsbewegung wird die Schließerfeder 14 zunehmend gespannt und übt eine rechtsgerichtete Kraft auf den Trennkolben 13 aus. Während des Öffnungsvorganges steht der Druckraum 11a nicht unter Druck.

Durch den von der Hydraulikspeicherseite über Hydraulikleitung 4a in der rechten Zylinderkammer 33b des Steuerventils 3 anliegenden Druck wird der Steuerkolben 32 nach links verschoben, wobei er die Auslaßmündung 34a des Schließpfades 4d schließt und die Auslaßmündung 34b des Öffnungspfades 4b mit der Kolbenkante freigibt. Damit besteht eine direkte Hydraulikverbindung vom Hydraulikspeichers 11c über die Hydraulikleitung 4a, die rechtsseitige Zylinderkammer 34b des Steuerventils 3 und die Leitung 4b zum Druckraum 11a.

Der vom vorherigen Schließvorgang stammende Druck im Hydraulikspeicher 11c liegt nun auch im Druckraum 11a an dem Hydraulikkolben 12 an und unterstützt dessen Öffnungsbewegung. Die Größe der dabei wirksamen Kraft ist abhängig von der Querschnittsdifferenz zwischen Trennkolben 13 und Hydraulikkolben 12. Ist die Querschnittsfläche des Trennkolbens 13 größer als die Querschnittsfläche des Hydraulikkolbens 12, so reduziert sich die resultierende Kraft, welche für das manuelle Öffnen der Tür aufgebracht werden muß. Wenn Trennkolben 13 und Hydraulikkolben 12 gleich große Querschnittsflächen aufweisen, würde sich eine Freilauffunktion ergeben, bei welcher die Tür ohne Kraftaufwand und ohne Kompression der Schließerfeder bewegt werden kann. Selbst eine automatische Öffnungsfunktion kann realisiert werden, wenn die Querschnittsfläche des Trennkolbens 13 kleiner als die Querschnittsfläche des Hydraulikkolbens 12 ist.

Der Hydraulikspeicher 11c wird während des Öffnungsvorganges allmählich entladen, so daß der Trennkolben 13 sich nach rechts bewegt. Dabei kann der Hydraulikspeicher 11c je nach Ausführungsform bereits vor Erreichen der maximalen Offenstellung vollständig entladen sein, so daß der Trennkolben 13 am Zylinderdeckel anliegt. Sobald dies der Fall ist und der Hydraulikspeicher 11c vollständig entleert ist endet die öffnungsunterstützende Wirkung bzw. die Freilauffunktion oder die automatische Öffnungsfunktion.

Um beim nachfolgenden Schließvorgang einen Rückfluß von Hydraulikmedium durch den Öffnungspfad zu verhindern ist sowohl in Hydraulikleitung 4a als auch in Hydraulikleitung 4b ein Rückschlagventil 5a, 5b angeordnet.

Fig. 2 zeigt einen Schließvorgang der Tür in einer Stellung in der der Hydraulikspeicher 11c bereits teilweise wieder geladen ist. Bei Schließvorgang bewegt sich der Hydraulikkolben 12 unter Entspannung der Schließerfeder 14 nach links. Dadurch wird im Druckraum 11a der Druck aufgebaut.

Durch den von der Druckraumseite über Hydraulikleitung 4c in der linken Zylinderkammer 31a des Steuerventils 3 anliegenden Druck wird der Steuerkolben 32 nach rechts verschoben, wobei er den Öffnungspfad 4a, 4b schließt und die Auslaßmündung 34a des Schließpfades 4c, 4d mit der Kolbenkante freigibt. Damit besteht eine direkte Hydraulikverbindung vom Druckraum 11a über die Leitung 4c, die linke Zylinderkammer 31a des Steuerventils 3 und die Leitung 4d zur Einmündung 27 in die Regeleinrichtung 2.

In der Regeleinrichtung 2 wird der Kolben 22 durch den über den Schließpfad 4c, 4d vom Druckraum 11a anstehenden Strömungsdruck mehr oder weniger weit gegen die Kraft der Druckfeder 25 nach rechts verschoben. Während eines normalen Schließvorganges reicht der anstehende Strömungsdruck aus, um den Kolben soweit nach rechts zu verschieben, bis die erste Auslaßöffnung 28b in der rechten Zylinderstirnwand wie in Fig. 2 dargestellt durch das Ventilglied 24 verschlossen wird. Zugleich wird dabei durch die linke Kolbenkante des Kolbens 22 die bislang verschlossene zweite Auslaßöffnung 28a zur Hydraulikleitung 4e im Zylindermantel freigegeben. Die Hydraulikleitung 4e mündet in die Hydraulikleitung 4a und weist ein Rückschlagventil 5c auf, um beim nachfolgenden Öffnungsvorgang einen Rückstrom von Hydraulikmedium zu unterbinden.

Über die Hydraulikleitung 4e, das Drosselventil 6 und einen Teil der Leitung 4a besteht damit eine direkte Verbindung vom Druckraum 11a zum Hydraulikspeicher 11c. Dies bedeutet, daß der Hydraulikspeicher 11c bei in der Regeleinrichtung 2 anstehendem Strömungsdruck während des Schließvorgangs geladen wird. Wie auch beim Öffnungsvorgang hängt die Größe der dabei auf den Hydraulikkolben 12 wirksamen Kraft von der Querschnittsdifferenz zwischen Trennkolben 13 und Hydraulikkolben 12 ab. Im Hydraulikspeicher 11c wird somit beim Schließvorgang diejenige Energie gespeichert, welche im nachfolgenden Öffnungsvorgang öffnungsunterstützend wirkt.

Die Regeleinrichtung 2 ist derart ausgelegt, daß der Schließpfad 4c, 4d von der zum Hydraulikspeicher 11c führenden Leitung 4e auf die zum Drucklosraum 11b führende Leitung 4f umgeschaltet wird, wenn die Schließgeschwindigkeit der Tür abnimmt. Dies ist z. B. im Endbereich des Schließvorgangs bedingt durch die Formgebung des nicht dargestellten Zahnritzels der Fall, oder auch wenn die Tür gegen einen Widerstand, z. B. gegen Winddruck schließt. Dieser Effekt wird gewünscht, um in Schließlage der Tür einen sogenannten Endschlag zu realisieren, welcher sicherstellt, daß die Tür vollständig schließt und ins Schloß fällt.

Bei abnehmender Schließgeschwindigkeit reduziert sich der vom Druckraum 11a über den Hydraulikpfad 4c, 4d in der Regeleinrichtung 2 anstehende Strömungsdruck. Fällt die wirksame Kolbenkraft unter die Druckkraft der Druckfeder 25, so bewegt sich der Kolben 2 mitsamt Kolbenstange 23 nach links und gibt wie in Fig. 3 dargestellt die Auslaßöffnung 28b in der rechten Stirnseite des Zylinders 21 frei. Zugleich wird dabei die bisherige zum Hydraulikspeicher 11c führende Auslaßöffnung 28a verschlossen.

Die Auslaßöffnung 28b in der rechten Stirnseite des Zylinders 21 führt über Leitung 4f ohne Zwischenschaltung eines Drosselventils 6 unmittelbar in den Drucklosraum 11b. Der Hydraulikspeicher 11c ist nun vom Flüssigkeitsaustausch abgeschnitten und wird nicht weiter geladen. Der Trennkolben 13 bleibt dadurch in seiner momentanen Position festgestellt. Nun wirkt - die gesamte in der Schließerfeder 14 gespeicherte Energie auf den Hydraulikkolben 12, da keine Energie zum Laden des Hydraulikspeichers 11c mehr abgezweigt wird und auch kein Drosselventil 6 mehr zwischen geschaltet ist. D.h. bei geringer Schließgeschwindigkeit der schließt Türschließer 1 mit maximaler Schließkraft.

Bei dem in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine von vielen möglichen Varianten. Wesentlich sind insbesondere für das Steuerventil 3 und die Regeleinrichtung 2 nicht die dargestellten konkreten Ausführungsformen, sondern das dem zu Grunde liegende Wirkungsprinzip.

Das Steuerventil 3 und die Regeleinrichtung 2 sowie die diversen Hydraulikkanäle sind bei bevorzugten Ausführungsbeispielen in einem gemeinsamen Gehäuse mit dem Türschließer, z. B. im Türschließergehäuse 11 integriert.

Bezugszeichenliste

1

Türschließer

11

Hydraulikzylinder

11

a Druckraum

11

b Drucklosraum

11

c Hydraulikspeicher

12

Hydraulikkolben

13

Trennkolben

14

Schließerfeder

15

a,

15

b,

15

c Mündung

16

Aufweitung

2

Regeleinrichtung

21

Regelzylinder

21

a,

21

b Zylinderraum

22

Regelkolben

23

Kolbenstange

24

Ventilglied

25

Druckfeder

26

Bohrung

27

Einlaßöffnung

28

a,

28

b Auslaßöffnung

3

Steuerventil

31

Steuerzylinder

31

a,

31

b Zylinderkammer

32

Steuerkolben

33

a,

33

b Einlaßöffnung

34

a,

34

b Auslaßöffnung

4

a-

4

f Hydraulikleitung

5

a,

5

b,

5

c Rückschlagventil

6

Drosselventil

Claims (24)

1. Betätigungsvorrichtung zum Öffnen oder Schließen eines Flügels einer Tür, eines Fensters oder dergleichen, z. B. manueller Türschließer,
mit einer Schließerfeder zum selbsttätigen Schließen des Flügels und einer Kolbenzylindereinrichtung zur hydraulischer Dämpfung der Schließbewegung und/oder Öffnungsbewegung,
mit einem mit Hydraulikflüssigkeit gefüllten Zylinder, in welchem ein von der Schließerfeder beaufschlagter Hydraulikkolben unter Ausbildung eines Druckraums geführt ist,
mit einem Abtriebsglied, vorzugsweise Schließerwelle, welche über ein Getriebe mit dem Hydraulikkolben verbunden ist,
wobei die Schließerfeder mit ihrem einen Ende auf dem Hydraulikkolben und mit ihrem anderen Ende auf einem Trennkolben abgestützt ist,
und wobei der Trennkolben im Zylinder axial beweglich geführt ist und eine axial bewegliche Wand eines Hydraulikspeichers bildet, dadurch gekennzeichnet,
daß der Hydraulikspeicher (11c) beim Schließvorgang in Abhängigkeit von der Schließgeschwindigkeit der Tür und/oder in Abhängigkeit von der Schließkraft der Tür selbsttätig aufgeladen wird und beim Öffnungsvorgang selbsttätig entladen wird.

2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckraum (11a) zwischen einer Zylinderstirnwand, z. B. Zylinderdeckel oder dergleichen und dem Hydraulikkolben (12) im Zylinderinnenraum ausgebildet ist, wobei der Druckraum (11 a) am entgegengesetzten Zylinderende ausgebildet ist wie der Hydraulikspeicher (11c).

3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Druckraum (11a) begrenzende wirksame Stirnfläche des Hydraulikkolbens (12) kleiner, größer oder gleich groß ausgebildet ist wie die den Hydraulikspeicher (11c) begrenzende wirksame Stirnfläche des Trennkolbens (13),
wobei vorzugsweise vorgesehen ist, daß bei kleinerem Flächenverhältnis die Vorrichtung zumindest in einem bestimmten Öffnungswinkelbereich eine öffnungsunterstützende Funktion aufweist,
bzw. wobei vorzugsweise vorgesehen ist, daß bei gleichem Flächenverhältnis die Vorrichtung zumindest in einem bestimmten Öffnungswinkelbereich eine Freilauffunktion aufweist,
bzw. wobei vorzugsweise vorgesehen ist, daß bei größerem Flächenverhältnis die Vorrichtung zumindest in einem bestimmten Öffnungswinkelbereich eine automatische Öffnungsfunktion aufweist.

4. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Flächenverhältnisse der Zylinder (11) im Bereich des Hydraulikkolbens (12) oder des Trennkolbens (13) eine Aufweitung oder Erweiterung der Querschnittsfläche aufweist, z. B. zylindrische oder ovale Aufweitung oder Erweiterung, insbesondere in Art einer Stufenbohrung oder dergleichen.

5. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Flächenverhältnisse der Zylinder (11) im Bereich des Hydraulikkolbens (12) oder des Trennkolbens (13) einen Einsatzkörper im Zylinderinnenraum oder im Bereich der Zylinderinnenwandung aufweist, auf welchem, bzw. in welchem der Hydraulikkolben (12) oder der Trennkolben (13) geführt ist.

6. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein hydraulischer Öffnungspfad (4a, 4b) vorgesehen ist, welcher beim Öffnungsvorgang der Tür den Hydraulikspeicher (11c) mit dem Druckraum (11a) verbindet.

7. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei hydraulische Schließpfade (4c-4f) vorgesehen sind wobei der erste Schließpfad (4c, 4d, 4e) beim Schließvorgang der Tür den Druckraum (11a) mit dem Hydraulikspeicher (11c) verbindet und der zweite Schließpfad (4c, 4d, 4f) beim Schließvorgang der Tür den Druckraum (11a) mit einem zweiten, vorzugsweise die Schließerfeder (14) aufnehmenden Zylinderraum (11b) verbindet.

8. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten den Druckraum (11a) mit dem Hydraulikspeicher (11c) verbindenden Schließpfad (4c, 4d, 4e) ein Drosselventil (6) angeordnet ist.

9. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Öffnungspfad (4a, 4b) und/oder in dem Schließpfad (4c-4f) ein oder mehrere Rückschlagventile (5a, 5b, 5c) angeordnet sind, zur Regulierung der Strömungsrichtung.

10. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerventil (3) vorgesehen ist, welches beim Öffnungsvorgang der Tür die hydraulischen Schließpfade (4c-4f) sperrt und den Öffnungspfad (4a, 4b) freigibt und beim Schließvorgang der Tür den Öffnungspfad (4a, 4b) sperrt und die Schließpfade (4c-4f) freigibt.

11. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (3) eine Zylinderkammer (31a, 31b) mit einem abdichtend in der Zylinderkammer (31a, 31b) geführten Kolben (31) aufweist, welcher den Zylinderinnenraum in eine linke Zylinderkammer (31a) und rechte ein Zylinderkammer (31b) unterteilt.

12. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Stirnfläche der einen Zylinderkammer (31a) eine Einlaßöffnung (33a) des Öffnungspfades (4a, 4b) und in der Mantelfläche der selben Zylinderkammer (31a) eine Auslaßöffnung (34a) des Öffnungspfades (4a, 4b) ausgebildet ist und/oder
daß in der Stirnfläche der anderen Zylinderkammer (31b) eine Einlaßöffnung (33b) des Schließpfades (4c-4f) und in der Mantelfläche der selben Zylinderkammer (31b) eine Auslaßöffnung (34b) des Schließpfades (4c-4f) ausgebildet ist.

13. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet daß die Auslaßöffnung (34a) des Öffnungspfades (4a, 4b) und die Auslaßöffnung (34b) des Schließpfades (4c-4f) in Abhängigkeit von der Kolbenstellung von der Kolbenkante gesteuert werden, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, daß beim Öffnen der einen Auslaßöffnung die jeweils andere verschlossen wird.

14. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet daß in der einen Zylinderkammer (31a) des Steuerventils (3) über den Schließpfad (4c) der im Druckraum (11a) wirksame Druck anliegt und in der anderen Zylinderkammer (31a) über den Öffnungspfad (4a) der im Hydraulikspeicher (11c) wirksame Druck anliegt und die Kolbenstellung dadurch in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen Druckraum (11a) und Hydraulikspeicher (11c) gesteuert wird.

15. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Regeleinrichtung (2) vorgesehen ist, welche beim Schließvorgang der Tür in Abhängigkeit von der Schließgeschwindigkeit der Tür und/oder in Abhängigkeit von der Schließkraft der Tür einen der beiden Schließpfade (4c-4f) sperrt, bzw. freigibt.

16. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (2) ein Zylindergehäuse (21) mit einem in dem Zylindergehäuse (21) geführten Kolben (2) mit Hydraulikaustauscheinrichtung, vorzugsweise Kolbenbohrung (26) aufweist, welcher den Zylinderinnenraum in eine linke und rechte Zylinderkammer (21a, 21b) unterteilt, welche über die Hydraulikaustauscheinrichtung, z. B. Kolbenbohrung (26) im Flüssigkeitsaustausch stehen.

17. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 15 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (2) auf einer Kolbenstange (23) gelagert ist, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, daß die Kolbenstange (23) auf der einen Seite des Zylindergehäuses (21) nach außen durchgeführt ist und auf der gegenüberliegenden Seite mit einem freien Ende in die Zylinderkammer (21a) ragt.

18. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende der Kolbenstange (23) ein Ventilglied (24) aufweist, oder als Ventilglied ausgebildet ist, oder mit einem Ventil zusammenwirkt.

19. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine dem Steuerventil (3) nachgeschaltete Einlaßöffnung (27) für die beiden Schließpfade (4c-4f) in der Stirnfläche der einen Zylinderkammer (21a) ausgebildet ist.

20. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auslaßöffnung (28a) des ersten Schließpfades (4c, 4d, 4e), welcher den Druckraum (11a) mit dem Hydraulikspeicher (11c) verbindet in dem Zylindermantel ausgebildet ist.

21. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auslaßöffnung (28b) des zweiten Schließpfades, welcher den Druckraum (11a) mit dem Zylinderraum (11b) der Schließerfeder (14) verbindet in der Stirnfläche der zweiten Zylinderkammer (21b) ausgebildet ist.

22. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckfeder (25) in der zweiten Zylinderkammer (21b) angeordnet ist, welche sich mit ihrem einen Ende auf der Stirnfläche des Kolbens (2) und mit ihrem anderen Ende auf der die Auslaßöffnung (28b) aufweisenden Stirnfläche der Zylinderkammer (21b) abstützt.

23. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (28a) des ersten Schließpfades (4c, 4d, 4e) und die Auslaßöffnung (28b) des zweiten Schließpfades (4c, 4d, 4f) in Abhängigkeit von der Kolbenstellung durch die Kolbenkante bzw. das Ventilglied gesteuert werden, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, daß beim Öffnen der einen Auslaßöffnung die jeweils andere verschlossen wird.

24. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in beiden Zylinderkammer (21a, 21b) der Regeleinrichtung über den Schließpfad (4c, 4d) der im Druckraum (11a) wirksame Druck anliegt und die Kolbenstellung von dem schließgeschwindigkeitsabhängigen Strömungsdruck in der eingangsseitigen Zylinderkammer (21a) gesteuert wird