DE19808292A1 - Türschließer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Türschließer mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Den grundlegenden Aufbau und die Einbauverhältnisse einer solchen als Tür­ schließer ausgebildeten Vorrichtung zeigt die DE-AS 11 90 836. Es handelt sich um einen sogenannten manuellen Türschließer. Beim manuellen Öffnen der Tür wird die Schließerfeder unter Kraftaufwand komprimiert. Der nachfolgende Schließvorgang erfolgt selbsttätig unter Entladung der in der Schließerfeder ge­ speicherten Energie. Der Hydraulikkolben und die Schließerfeder des Türschlie­ ßers sind in einer Zylinderkammer im Schließergehäuse angeordnet. Die Schlie­ ßerfeder stützt sich dabei mit ihrem einen Ende am Hydraulikkolben und mit ihrem anderen Ende am stirnseitigen Ende der Zylinderkammer ab. Der Kolben bildet an seinem anderen Ende den Hydraulikdruckraum, dessen wirksame Fläche durch die Stirnfläche des Kolbens bestimmt wird. Der Kolben ist in der mit Hydraulikflüs­ sigkeit gefüllten Zylinderkammer abdichtend geführt.

Um eine gute Führung des Kolbens in dem Zylinder zu gewährleisten wird der Kolbendurchmesser exakt auf den Zylinderdurchmesser abgestimmt. Dadurch ge­ staltet sich die Herstellung des Türschließers relativ aufwendig. Zudem wird durch die ungünstigen Reibungseigenschaften des metallischen Kolbens auf der eben­ falls metallischen Zylinderwandung der Wirkungsgrad des Türschließers reduziert.

In Anwendungen, bei denen besonders hohe Anforderungen an die Dichtigkeit des Kolben-Zylinder-Systems gestellt werden, erfolgt eine zusätzliche Abdichtung des Kolbens gegenüber der Zylinderinnenwandung durch einen Dichtungsring, wel­ cher in einer Ringnut des Kolbens aufgenommen ist.

Aufgabe der Erfindung ist es einen Türschließer mit einfachem Aufbau und hohem Wirkungsgrad zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch den Gegenstand des An­ spruchs 1.

Das Gleitlagerelement nimmt Seitenkräfte zwischen Kolben und Zylinder vorzugs­ weise zwischen Kolbenaußenwandung und Zylinderinnenwandung auf. Damit ist es möglich, die Kolbenaußenwandung mit Abstand zur Zylinderinnenwandung zu führen. Die Reibung wird von den Reibverhältnissen zwischen dem Gleitlagerele­ ment und der Zylinderinnenwandung oder zwischen dem Gleitlagerelement und der Kolbenaußenwandung bestimmt. Im Unterschied zu den bekannten Kolbenzy­ lindereinrichtungen in hydraulischen Türantrieben und Türschließern, bei denen der Reibungskoeffizienz von Stahl auf Aluminium oder Stahl auf Stahl wirkt, kom­ men nun andere Gleitpartner mit anderen Reibungskoeffizienten zum Tagen, so daß nun geringere Verlustarbeit als bei herkömmlichen Systemen erhalten wird.

Das Gleitelement bildet damit einen Abstandshalter zwischen Kolbenaußenwand und Zylinderinnenwandung unter Verbesserung der Gleiteigenschaften und Re­ duktion der Reibung, wenn der Kolben im Zylinder bewegt wird. Gleichzeitig kann das Gleitelement abdichtende Funktion aufweisen. Im Unterschied zu herkömmli­ chen Ringdichtungen sorgt das Gleitlagerelement für einen stabilen Ringspalt zwi­ schen Kolben und Zylinderwandung und hat materialbedingt einen günstigeren Reibungskoeffizienten.

Durch Anordnung eines oder mehrerer Gleitlagerelemente zwischen Kolben und Zylinderinnenwandung wird ein direkter Reibungskontakt zwischen metallischem Kolben und metallischem Zylinder vermieden. Der Kolben gleitet auf den Gleitla­ gerelementen innerhalb des Zylinders. Besonders günstige Reibungseigenschaf­ ten ergeben sich, wenn das Gleitlagerelement aus einem Kunststoff hergestellt wird, wie z. B. Teflon oder Polyurethan.

Das Gleitlagerelement kann federnd oder elastisch ausgebildet sein. Er kann auch als starrer Körper, vorzugsweise kombiniert mit einem elastisch federnden Körper, z. B. auf einem federnden Körper gelagert, ausgebildet sein.

Der Außendurchmesser des Kolbens kann durch den Einsatz der Gleitlagerele­ mente kleiner gewählt werden, als der Innendurchmesser des Zylinders. Dies vereinfacht die Herstellung, da herstellungsbedingte Toleranzen des Kolbens durch die Gleitlagerelemente ausgeglichen werden. Damit kann auf die bei her­ kömmlichen Kolbenzylindersystemen erforderliche paßgenaue Paarung von Kol­ ben und Zylinder verzichtet werden.

Bevorzugt sind die Gleitlagerelemente ringförmig ausgebildet, z. B. in Form eines herkömmlichen Dichtungsringes. Das Gleitlagerelement kann einen quadrati­ schen, rechteckigen, halbrunden oder teilrunden Querschnitt aufweisen. Der Au­ ßendurchmesser des Gleitlagerelements ist dabei größer als der Außendurch­ messer des Kolbens und der Innendurchmesser des Gleitlagerelement kleiner als der Innendurchmesser der Zylinderinnenwandung.

In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist an jedem der beiden Stirnenden des Kolbens ein Gleitlagerelement angeordnet. Die Gleitlagerelemente sind je­ weils in einer Ringnut des Kolbens aufgenommen. In alternativen Ausführungen können die Gleitlagerelemente jedoch auch in einer Aussparung der Zylinderwan­ dung vorzugsweise in der radialen Zylinderinnenwandung aufgenommen sein.

Um eine gute Abdichtung des Gleitlagerelements gegenüber der Zylinderwandung zu erreichen, kann das Gleitlagerelement in der Ringnut des Kolbens, bzw. der Zylinderwandung auf einem herkömmlichen elastischen O-Ring gelagert sein. Durch die elastische Verformung des O-Ringes bei der Montage wird die Außen­ fläche des Gleitlagerelements abdichtend gegen die Zylinderinnenwandung ge­ preßt.

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

Fig. 1 eine Teilschnittdarstellung eines Türschließers mit einem zylindrischen Türschließergehäuse, in dem ein Kolben auf zwei Gleitlagerelementen geführt ist.

Fig. 2 eine Teilschnittdarstellung eines Türschließers mit einem zylindrischen Türschließergehäuse, in dem ein Kolben auf einem kappenförmigen Formteil sowie auf einem Gleitlagerelement geführt ist.

Fig. 1 zeigt eine Teilschnittdarstellung eines Türschließers 1 mit einem zylindri­ schen Türschließergehäuse. In dem Gehäuse ist ein Kolben 2 abdichtend geführt, der in bekannter Weise mittels Druckfedern 4 in die dargestellte Schließstellung vorgespannt ist. Dabei liegt der Kolben 2 an der linksseitigen Stirnwand des durch einen Zylinderdeckel 12 verschlossenen Zylinders 11 an. Der Zylinderinnenraum 11a, 11b ist mit Hydraulikflüssigkeit angefüllt. In dem Zylinderraum 11b sind die Druckfedern 4 angeordnet. Sie bilden die Schließerfeder und sind einerseits am Kolben 2 und andererseits am Zylinderende oder einem nicht dargestellten ande­ ren Widerlager abgestützt.

In dem Kolben 2 ist ein Hohlraum 21 ausgebildet, in dem ein mit der Schließerwel­ le drehfest verbundenes exzentrisches Ritzel 3 angeordnet ist. Dieses Ritzel 3 steht im Eingriff mit einer zahnstangenartigen Verzahnung 22, welche in ihrer Wälzkurve und Verzahnung der Wälzkurve des Ritzels 3 komplementär ist.

Ein zur Dämpfungseinrichtung gehörendes Rückschlagventil 51 ist im Bereich des in Fig. 1 linken Kolbenendes vorgesehen und verbindet den Hohlraum 21 mit dem linken Zylinderraum 11a, welcher an den Zylinderdeckel 12 anschließt. Paral­ lel zu dem Rückschlagventil 51 ist ein Überdruckventil 52 in dem Kolben 2 ange­ ordnet. Ein Überströmkanal 53 verbindet die federseitige rechte Zylinderkammer 11b mit dem Hohlraum 21.

Wird der dem Türschließer 1 zugeordnete Flügel in Öffnungsrichtung ver­ schwenkt, dann bewegt sich der Kolben 2 auf Grund des Zusammenwirkens von Ritzel 3 und Verzahnung 22 in Fig. 1 nach rechts. Hierbei strömt Hydraulikflüs­ sigkeit aus dem rechtsseitigen Kolbenarbeitsraum 11b über den Überströmkanal 53 in den Hohlraum 21 und über das Rückschlagventil 51 in den sich vergrößern­ den linksseitigen Kolbenarbeitsraum 11a.

Beim Schließen des Türflügels bewegt sich der Kolben 2 in umgekehrter Richtung und das Rückschlagventil 51 ist geschlossen. Das Hydraulikmedium strömt über einen nicht dargestellten Hydraulikkanal aus dem linksseitigen Kolbenarbeitsraum 11a in den rechtsseitigen Kolbenarbeitsraum 11b zurück, wobei über in dem Hy­ draulikkanal angeordnete Ventile die Dämpfungseigenschaften geregelt werden, welche die Schließgeschwindigkeit der Tür beeinflussen.

Der Kolben 2 weist zwei ringförmige Gleitlagerelemente 7a, 7b auf, die der rei­ bungsarmen Führung des Kolbens 2 in dem Zylinder 11 dienen. Ein erstes ring­ förmiges Gleitlagerelement 7a ist nahe dem rechtsseitigen Kolbenende in einer Ringnut 23a des Kolbens 2 angeordnet und ein zweites ringförmiges Gleitlager­ element 7b nahe dem linksseitigen Kolbenende ebenfalls in einer Ringnut 23b.

Das rechtsseitige Gleitlagerelement 7a weist einen rechteckigen Querschnitt auf und besteht aus einem Kunststoff wie z. B. Teflon oder Polyurethan. In alternativen Ausführungen sind auch quadratische, halbrunde oder teilrunde Querschnitte möglich. Die Breite und Formgebung der Ringnut 23a entsprechen der Breite und Formgebung des Gleitlagerelements 7a, so daß ein guter Sitz des Gleitlagerele­ ments 7a in der Ringnut 23a gewährleistet ist.

Der Außendurchmesser des Gleitlagerelements 7a ist größer als der Kolben­ durchmesser und entspricht dem Innendurchmesser des Zylinders 11, d. h. das Gleitlagerelement 7a ragt über die Kolbenaußenfläche hervor und steht in Rei­ bungskontakt mit der Zylinderinnenwandung. Der Kolben 2 selbst steht nicht in Reibungskontakt mit der Zylinderwandung. Dadurch daß der Kolben 2 kleiner ausgeführt ist als die Zylinderbohrung wird die Herstellung des Kolbens 2 verein­ facht, da keine Rücksicht auf Fertigungstoleranzen genommen werden muß. Auf­ tretende Toleranzen werden durch die in geringem Maße verformbaren Gleitla­ gerelemente 7a, 7b ausgeglichen.

Das linksseitige Gleitlagerelement 7b besitzt eine größere Breite als das rechts­ seitige Gleitlagerelement 7a und besteht ebenfalls aus Kunststoff. Die Breite und Formgebung der Ringnut 23b entsprechen ebenfalls der Breite und Formgebung des Gleitlagerelements 7b, so daß ein guter Sitz des Gleitlagerelements 7b ge­ währleistet wird. Der Außendurchmesser des Gleitlagerelements 7b ist auch hier größer als der Kolbendurchmesser und entspricht dem Innendurchmesser des Zy­ linders 11, d. h. das Gleitlagerelement 7a ragt über die Kolbenaußenfläche hervor und steht in Reibungskontakt mit der Zylinderinnenwandung.

Im Gegensatz zum rechtsseitigen Gleitlagerelement 7a ist das linksseitige Gleitla­ gerelement 7b zusätzlich auf einem in der Ringnut 23b aufgenommenen elasti­ schen O-Ring 6 gelagert. Der O-Ring 6 liegt außermittig in einer Vertiefung der Ringnut 23b unterhalb des Gleitlagerelements 7b. Der O-Ring 6 wird bei der Montage des Kolbens 2 leicht verformt und drückt das darüberliegende Gleitla­ gerelement 7b abdichtend gegen die Zylinderinnenwandung.

Das Gleitlagerelement 7b erfüllt damit zugleich die Funktion eines herkömmlichen Dichtungsringes und gewährleistet, daß das Hydraulikmedium bei Normaldruck nicht unter Umgehung der Dämpfungskanäle zwischen Kolbenaußenfläche und Zylinderinnenwandung aus dem einen in den anderen Kolbenraum strömt. Ein se­ parater herkömmlicher Dichtungsring ist in dieser Ausführung nicht erforderlich.

Der Zylinderinnendurchmesser ist über den gesamten Verfahrbereich des Kolbens etwas größer als der Kolbenaußendurchmesser, so daß über den gesamten Kol­ benweg zwischen Kolbenaußendurchmesser und Zylinderinnendurchmesser ein Ringspalt ausgebildet ist, wobei lediglich die mit dem Kolben verbundenen Gleit­ lagerelemente 7a, 7b an der Kolbeninnenwandung dicht anliegend gleiten.

Der Kolben 2 gleitet bei seiner Axialbewegung also ausschließlich auf den Gleitla­ gerelementen 7a, 7b innerhalb des Zylinders. Durch das Reibungspaar Me­ tall/Kunststoff bei Betrieb des Türschließers ergeben sich insgesamt deutlich ver­ besserte Reibungseigenschaften und somit ein verbesserter Wirkungsgrad des Türschließers. Durch die verringerten Reibungskräfte wird zudem die Schließer­ mechanik entlastet und die Produktlebensdauer erhöht.

Fig. 2 zeigt in einer Teilschnittdarstellung ein abgewandeltes Ausführungsbei­ spiel eines Türschließers 1.

Bei diesem gegenüber Fig. 1 abgewandelten Ausführungsbeispiel ist anstelle des in Fig. 1 vorgesehenen Gleitlagerelements 7b am dem Zylinderdeckel 12 zu­ gewandten Stirnende des Kolbens 2 ein kappenförmiges Formteil 60 angesetzt. Der Kolben 12 weist in seinem vom kappenförmigen Formteil 60 überdeckten Be­ reich einen geringeren Außendurchmesser auf, welcher dem Innendurchmesser des kappenförmigen Formteils 60 entspricht.

Im vom kappenförmigen Formteil 60 überdeckten Bereich des Kolbens 2 ist eine Ringnut angeordnet, in welche ein Ringsteg des kappenförmigen Formteils 60 ein­ rastet unter Ausbildung einer Hinterrastung 61. Der Kolben 2 weist an seiner dem kappenförmigen Formteil 60 zugewandten Stirnfläche in exzentrischer Position eine Aussparung auf, in welche ein komplementärer, an der der Stirnfläche des Kolbens 12 zugewandten Stirnfläche des kappenförmigen Formteils 60 angeord­ neter Vorsprung eingreift. Hierdurch ist das kappenförmige Formteil 60 auf dem Kolben 2 gegen Verschiebung und Verdrehung gesichert. Das kappenförmige Formteil 60 kann auf seiner dem Zylinderdeckel 12 zugewandten Stirnseite rand­ seitig eine Dichtlippe 62 tragen.

Das kappenförmige Formteil 60 ist aufgrund einer entsprechenden Beschichtung auf seinem Außenumfang als Gleitlagerelement ausgebildet oder kann auf seiner Außenfläche Gleitlagerelemente in Ringnuten tragen, entsprechend wie die Gleit­ lagerelemente in den Ringnuten 23a, 23b des Kolbens 2 in Fig. 1. Das kappen­ förmige Formteil 60 kann auch selbst aus dem Kunststoffmaterial der Gleitlagere­ lemente ausgebildet sein, so daß auf separate Ringelemente verzichtet werden kann.

In dem kappenförmigen Formteil 60 in Fig. 2 sind auch ein Rückschlagventil 64 und ein Überdruckventil 65 eingebaut, vorzugsweise als kombiniertes Ventil.

In entsprechender Weise kann in abgewandelten, hier nicht dargestellten Ausfüh­ rungsbeispielen auch das der Schließerfeder 4 zugewandte Ende des Kolbens 2 anstelle des in der Ringnut 23a angeordneten Gleitlagerelements 7a ein kappen­ förmiges Formteil mit entsprechender Funktion tragen.

Bezugszeichenliste

1

Türschließer

11

Zylindergehäuse

11

a linker Zylinderraum

11

b rechter Zylinderraum

12

Zylinderdeckel

2

Kolben

21

Hohlraum

22

Verzahnung

23

a,

23

b Ringnut

3

Zahnritzel, Ritzel

4

Schließerfeder

51

Rückschlagventil

52

Überdruckventil

53

Überströmkanal

6

O-Ring

60

Formteil(-kappe)

61

Hinterrastung

62

Dichtlippe

63

Verdreh-Sicherung

64

Dichtung des Rückschlagventils

65

Überdruckventil (in Rückschlagventil integriert)

7

a,

7

b Gleitlagerelement

Claims (19)

1. Vorrichtung zum Öffnen oder Schließen eines Flügels einer Tür, eines Fen­ sters oder dergleichen, z. B. Türschließer zum manuellen oder über eine Hy­ draulikpumpe motorischen Öffnen des Flügels, 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 Ge­ triebe mit dem Hydraulikkolben verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in oder an dem Kolben (2) und/oder in dem Zylinder (11) mindestens ein Gleitlagerelement (7a, 7b) zur reibungsarmen Lagerung und/oder Führung des Kolbens (2) angeordnet und/oder ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlagerelement (7a, 7b) ringförmig ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet,
daß der Außendurchmesser des Gleitlagerelements (7a, 7b) größer ist als der Außendurchmesser des Kolbens (2) und/oder
daß der Innendurchmesser des Gleitlagerelements (7a, 7b) kleiner ist als der Innendurchmesser des Zylinders (11).

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Betriebszustand die Außenwandung des Kol­ bens (2) jeweils mit Abstand zur Innenwandung des Zylinders geführt ist, in­ dem das Gleitlagerelement (7a, 7b) unter Bildung eines Abstandhalters zwi­ schengeschaltet ist, welches mit dem Kolben oder mit dem Zylinder verbun­ den ist oder als separat zwischengeschaltetes Bauteil ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Betriebszustand zwischen der Innenwandung des Zylinders (11) und der Außenwandung des Kolbens (2) ein Ringspalt verbleibt, der durch das zwischengeschaltete Gleitlagerelement (7a, 7b) auf­ recht erhalten wird.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gleitlagerelement (7a, 7b) quadratischen, rechteckigen, halbrunden oder teilrunden Querschnitt aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlagerelement (7a, 7b) als Dich­ tungselement zur Abdichtung des Kolbens (2) in dem Zylinder (11) vorzugs­ weise in der Zylinderinnenwand ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlagerelement (7a, 7b) in einer Ringnut (23a, 23b) des Kolbens (2) bzw. des Zylinders (11) gelagert ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (23a, 23b) im Bereich eines stirnseitigen Endes des Kolbens (2) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ringnut (23a, 23b) quadratischen, rechteckigen, halbrunden oder teilrunden Querschnitt aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gleitlagerelement (7a, 7b) in der Ringnut (23b) auf einem verformbaren vorzugsweise elastisches verformbares Ringe­ lement, z. B. O-Ring (6) gelagert ist, wobei das Gleitlagerelement (7a, 7b) ei­ nerseits auf dem Ringelement, z. B. O-Ring (6) und andererseits auf der Zy­ linderinnenwandung bzw. Kolbenaußenwandung anliegt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das verformbare Ringelement z. B. der O-Ring (6) geringere Breite als die Ringnut (23b) und/oder das Gleitlagerelement (7a, 7b) aufweist.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Stirnende des Kolbens (2), z. B. an beiden Stirnenden des Kolbens jeweils ein Gleitlagerelement (7a, 7b) an­ geordnet ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlagerelement (7a, 7b) federnd und/oder elastisch oder teilelastisch ausgebildet ist.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlagerelement (7a, 7b) aus Metall oder aus Kunststoff, vorzugsweise Teflon oder Polyurethan hergestellt ist.

16. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlagerelement aus anderem Material ausgebildet ist als der Kolben (2), vorzugsweise die Außenwandung des Kol­ bens (2) und/oder als der Zylinder, vorzugsweise die Innenwandung des Zy­ linders.

17. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an der Außenwandung des Kolbens (2) und/oder an der Innenwandung des Zylinders das Gleitlagerelement flächig ausgebil­ det ist, vorzugsweise als flächiger Überzug, Beschichtung oder Schalenele­ ment.

18. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gleitlagerelement als stirnseitiger Deckel (60) des Kolbens (2) oder Teile eines solchen Deckels ausgebildet ist, vor­ zugsweise auf das Stirnende des Kolbens (2) aufgesteckt ausgebildet.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß in dem stirnseitigen Deckel (60) ein Rückschlagventil (64) und/oder ein Über­ druckventil (65) angeordnet ist, vorzugsweise ein gemeinsames Ventil, in dem das Rückschlagventil und das Überdruckventil integriert ist.