DE19812364A1

DE19812364A1 - Türschließer

Info

Publication number: DE19812364A1
Application number: DE1998112364
Authority: DE
Inventors: Uwe Kaeser
Original assignee: Geze GmbH
Current assignee: Geze GmbH
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 1999-09-23

Abstract

Es wird eine Kolben-Zylinder-Einrichtung eines manuellen Türschließers (1) beschrieben mit einer Dichtung (7) zur Abdichtung des Kolbens (2) in dem Zylinder (11). DOLLAR A Die Dichtung (7) ist als Überlastdichtung ausgeführt, welche im Normalbetrieb eine Abdichtung des Kolbens (2) gegenüber der Zylinderwandung gewährleistet und bei kritischem Überdruck einen Druckabbau durch Flüssigkeitsaustausch zwischen beiden Zylinderkammern (11a, 11b) erlaubt. Die Überlastdichtung erlaubt den Verzicht auf ein herkömmliches Überlastventil im Kolben (2) oder im Zylindergehäuse (11).

Description

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

Den grundlegenden Aufbau und die Einbauverhältnisse einer solchen als Türschließer 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 gespeicherten Energie. Der Hydraulikkolben und die Schließerfeder des Türschließers sind in einer Zylinderkammer im Schließergehäuse angeordnet. Die Schließerfeder 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 Hydraulikflüssigkeit gefüllten Zylinderkammer abdichtend geführt.

Beim Öffnen der Tür strömt Hydraulikmedium über ein im Kolben angeordnetes Rückschlagventil aus dem Zylinderraum der Schließerfeder in den Druckraum. Beim Schließen der Tür strömt das Hydraulikmedium über Hydraulikkanäle aus dem Druckraum zurück in den Zylinderraum der Schließerfeder. Durch Anordnung von Ventilen in den Hydraulikkanälen kann die Schließdämpfung des Türschließers eingestellt werden. Um Beschädigungen an dem Türschließer zu vermeiden ist ein spezielles Überlastventil mit federnd gelagerter Ventilkugel in einem Hydraulikkanal im Zylindergehäuse vorgesehen, welches die beiden Zylinderräume miteinander verbindet und anspricht, wenn der Druck in einem der Zylinderräume über ein kritisches Maß hinaus ansteigt.

Aufgabe der Erfindung ist es einen Türschließer zu schaffen, der gegen Überlast geschützt ist und einfach aufgebaut ist.

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

Die Dichtung zur Abdichtung des Kolbens gegenüber der Zylinderwandung ist als Überlastdichtung ausgeführt, d. h. sie ermöglicht bei Überlast einen Flüssigkeitsaustausch zwischen dem Druckraum und dem Zylinderraum der Schließerfeder zur Verminderung eines Überdrucks. Im Normalbetrieb hingegen ist der Kolben gegenüber der Zylinderwandung durch die Dichtung vollständig oder zumindest weitgehend abgedichtet.

Die Dichtung ist vorzugsweise ringförmig ausgebildet und in einer Ringnut des Kolbens gelagert, wobei die Ringnut einen quadratischen, rechteckigen, halbrunden oder teilrunden Querschnitt aufweisen kann. Die axiale Breite der Dichtung entspricht hierbei in etwas der Nutbreite. Aufgrund der Überlastdichtung kann auf ein herkömmliches Überlastventil im Hydraulikkanal verzichtet werden.

In bevorzugten Ausführungen ist der Dichtungsring in der Ringnut auf einem herkömmlichen O-Ring oder auf einem anderen separaten Körper oder auf einer entsprechenden Stufe in der Ringnut gelagert. Der O-Ring wird dabei elastisch verformt und drückt den Dichtungsring gegen die Zylinderinnenwandung, so daß sich ein gute Abdichtung ergibt.

In einer ersten Ausführungsform wird der Dichtungsring aus streifenförmigem Material hergestellt, und bei der Montage im Kolben ringförmig gebogen. Dabei überlappen die zusammengebogenen Enden in einem Teilbereich des Ringumfanges in einer Ebene quer zur Zylinderachse. Die überlappenden Enden des Dichtungsringes liegen im Normalfall abdichtend aufeinander. Bei Überdruck wird jedoch Hydraulikflüssigkeit in Quer- und/oder Längsspalte im Überlappungsbereich gedrückt und kann auf diese Weise unter Druckabbau den Dichtungsring passieren. Vorzugsweise ist die Schnurdicke des O-Ringes geringer als die Nutbreite bzw. die axiale Breite des Dichtungsringes, so daß für den Dichtungsring Expansionsspielraum verbleibt.

In einer abgewandelten Ausführungsform ist die Dichtung als in sich geschlossener Dichtungsring ausgeführt. Der in sich geschlossener Dichtungsring weist in Zylinderlängsebene geschnitten einen stufenförmigen Querschnitt mit einem schmäleren Teilbereich und einem höheren Teilbereich auf. Die ebene Unterseite des Dichtungsringes liegt auf einem in der Ringnut aufgenommenen O-Ring oder auf einer Stufe auf und die Oberseite des höheren Teils des Dichtungsringes liegt abdichtend an der Zylinderinnenwandung an.

Auch in dieser Ausführungsform ist bevorzugt vorgesehen, daß der O-Ring geringere Schnurdicke aufweist, als es der Nutbreite bzw. der Dichtungsringbreite entspricht. Bei Überdruck kippt oder schwenkt der schmälere Teil des Dichtungsringes in der Ringnut und erlaubt einen Flüssigkeitsaustausch zwischen beiden Kolbenkammern.

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

Fig. 1 eine Teilschnittdarstellung eines Türschließers mit einem zylindrischen Türschließergehäuse in dem ein Kolben abdichtend geführt ist;

Fig. 2 einen Ausschnitt im Bereich II in Fig. 1 mit einem erfindungsgemäßen Dichtungsring;

Fig. 3 eine Darstellung gemäß Fig. 2 mit einem weiteren Ausführungsbeispiel eines Dichtungsringes;

Fig. 4 eine Seitenansicht auf einen Dichtungsring gemäß Fig. 2;

Fig. 5 eine Ansicht in Richtung V des Dichtungsrings in Fig. 4 bei Normaldruck

Fig. 6 eine Darstellung gemäß Fig. 3 in einer Stellung bei Überdruck mit Druckaustausch.

Fig. 1 zeigt eine Teilschnittdarstellung eines Türschließers 1 mit einem zylindrischen 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. Ein Dichtungsring 7 ist in einer ringförmigen Nut 23 auf der Kolbenaußenseite des federseitigen Endes des Kolbens 2 aufgenommen und dichtet den Kolben 2 gegen die Zylinderinnenwandung ab.

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

Das Ritzel 3 ist vorzugsweise einstückig mit der Schließerwelle ausgebildet, die das Abtriebsglied des Türschließers darstellt. Der Türschließer ist mit seinem Zylindergehäuse 11 am Türflügel oder am ortsfesten Rahmen der Tür montiert. Ein mit der Türschließerwelle drehfest verbundenes Gestänge überträgt die Antriebskraft zwischen Türflügel und ortsfestem Rahmen. Wenn bei einer anderen Montageart die Türschließerwelle in der Drehachse des Türflügels fluchtend angeordnet ist, kann die Türschließerwelle ohne Zwischenschaltung eines kraftübertragenden Gestänges unmittelbar mit der Tür gekoppelt sein.

Ein zur Dämpfungseinrichtung gehörendes Rückschlagventil 5 ist im Bereich des federseitigen Stirnendes des Hohlraums 21 vorgesehen und verbindet den Hohlraum 21 mit dem rechten Zylinderraum 11b in welchem die Druckfedern 4 angeordnet sind.

Wird der dem Türschließer 1 zugeordnete Flügel in Öffnungsrichtung verschwenkt, dann bewegt sich der Kolben 2 auf Grund des Zusammenwirkens von Ritzel 3 und Verzahnung 22 in Fig. 1 nach rechts. Hierbei strömt Hydraulikflüssigkeit aus dem rechtsseitigen Kolbenarbeitsraum 11b über das Rückschlagventil 5 in den Hohlraum 21 und über eine nicht dargestellte Bohrung in den sich bildenden linksseitigen Kolbenarbeitsraum 11a.

Beim Schließen des Türflügels bewegt sich der Kolben 2 in umgekehrter Richtung und das Rückschlagventil 5 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 Hydraulikkanal angeordnete Ventile die Dämpfungseigenschaften geregelt werden, welche die Schließgeschwindigkeit der Tür beeinflussen.

Der Dichtungsring 7 gewährleistet, daß das Hydraulikmedium bei Normaldruck nicht unter Umgehung der Dämpfungskanäle zwischen Kolbenaußenfläche und Zylinderinnenwandung aus dem einen in den anderen Kolbenraum strömt. Besonders hohe Anforderungen an die Dichtigkeit werden an Türschließer 1 gestellt, welche in der Offenlage hydraulisch festgestellt werden. Jede Undichtigkeit des Dichtungsringes 7 bei normalen Betriebsbedingungen würde zu einem schleichenden Schließvorgang führen. Für solche Ausführungsbeispiele mit hydraulischer Feststellung ist der Dichtring 7 so ausgebildet, daß er vollständig abdichtet.

Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Ringnut 23 im Kolben 2 mit dem Dichtungsring 7. In der dargestellten Ausführung weist die Ringnut 23 einen konstanten rechteckigen Querschnitt auf. In der Ringnut 23 ist ein herkömmlicher elastischer O-Ring 6 angeordnet, der im Querschnitt rund oder rechteckig ausgebildet sein kann. Der O-Ring 6 weist in seiner axialen Breite etwa 2/3 des axial lichten Durchmessers der Ringnut 23 auf und liegt einerseits auf dem Boden der Ringnut 23 und andererseits an der linken Seitenfläche der Ringnut 23 an. Zwischen dem O-Ring 6 und der gegenüberliegenden Seitenfläche in der Ringnut 23 verbleibt dabei ein Freiraum 23a. Der im Querschnitt rechteckige Dichtungsring 7 liegt mit seiner Unterseite auf dem O-Ring 6 auf und liegt mit seiner Oberseite an der Innenwand des Zylinders an. Der O-Ring 6 wird hierbei leicht zusammengedrückt, so daß durch die entstehenden Verformungskräfte der Dichtungsring 7 abdichtend an die Zylinderinnenwandung gedrückt wird.

Der in Fig. 2 dargestellte Dichtungsring 7 wird aus linearem streifenförmigem Dichtungsmaterial hergestellt und erst bei der Montage im Kolben 2 zur Ringform gebogen. Bevorzugt besteht der Dichtungsring 7 aus Teflon, wobei jedoch auch Polyurethan oder andere Kunststoffe mit vorteilhaften Reibungseigenschaften verwendbar sind.

Der aus Dichtungsmaterial bestehende Streifen wird wie in Fig. 4 dargestellt zur Ringform gebogen. Dabei überlappen die zusammengebogenen Enden 7a, 7b in einem Teilbereich der Ringfläche. Die Querspalte 7c, 7d sind in Umfangsrichtung der Dichtung 7 zueinander versetzt, so daß in der dargestellten Ansicht kein durchgängiger Querspalt im Bereich der Stoßkante entsteht.

Fig. 5 zeigt eine Draufsicht in Fig. 4 mit einer Darstellung des Überlappungsbereiches vorzugsweise bei Normaldruck. Das linksseitige Ende 7a des Dichtungsstreifens 7 schließt mit einem Längsrand 72a ab, welcher lediglich die halbe Streifenbreite aufweist. Der Längsrand 72a liegt in einer Ebene mit der Oberseite des Dichtungsstreifens 7, so daß unterhalb des Längsrandes 72a Leerraum von ebenfalls der halben Streifenbreite verbleibt.

Das rechtsseitige Ende 7b des Dichtungsstreifens 7 ist komplementär zu dem linksseitigen Ende 7a ebenfalls mit einem Längsrand 72b ausgebildet. Der rechtsseitige Längsrand 72b liegt in einer Ebene mit der Unterseite des Dichtungsstreifens 7, so daß oberhalb des Längsrandes 72b eine Aussparung von ebenfalls der halben Streifenbreite verbleibt.

Beim Biegen des Dichtungsstreifens 7 greift nun der linksseitige Längsrand 72a in den rechtsseitigen Leerraum und der rechtsseitige Längsrand 72b in den linksseitigen Leerraum. Dabei liegen die Längsränder 72a, 72b flächig aufeinander auf. Zwischen dem äußeren Ende des linksseitigen Längsrandes 72a und der Stoßfläche im rechtsseitigen Abschnitt 7b verbleibt ein Querspalt 7c. Ebenso verbleibt zwischen dem äußeren Ende des rechtsseitigen Längsrandes 72b und der Stoßfläche im linksseitigen Abschnitt 7a ein Querspalt 7d.

Bei Überdruck kippt das druckseitige Ende des Überlappungsbereichs radial nach innen und gibt den Ölstrom frei, der durch den axial gerichteten Spalt 7c, 7d in den Zylinderraum gelangt der drucklos ist oder zumindest geringeren Druck aufweist.

Um den O-Ring 6 in der Ringnut 23 in fester Position zu halten, kann eine Abstützeinrichtung z. B. Vertiefung im Boden der Ringnut 23 vorgesehen sein, oder eine an der Seitenwand abgestützte Positionierfeder.

Fig. 3 zeigt eine Darstellung analog zu Fig. 2 mit einer weiteren Ausführung eines Dichtungsringes 7. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Dichtung 7 als in sich geschlossener Dichtungsring 7 ausgeführt. Der in sich geschlossener Dichtungsring 7 weist in der dargestellten Schnittebene einen stufenförmigen Querschnitt mit einem schmäleren rechten Teilbereich 71a und einem höheren linken Teilbereich 71b auf. Die ebene Unterseite des Dichtungsringes 7 liegt auf einem in der Ringnut 23 aufgenommenen O-Ring 6 auf und die höhere Stufe 71b auf der Oberseite des Dichtungsringes 7 liegt abdichtend an der Zylinderinnenwandung an.

Der O-Ring 6 weist in seiner axialen Breite in etwa 2/3 der lichten axialen Weite der Ringnut 23 auf und liegt einerseits auf dem Boden der Ringnut 23 und andererseits an der linken Seitenfläche der Ringnut 23 an. Zwischen dem O-Ring 6 und der gegenüberliegenden Wandfläche verbleibt dabei ein Freiraum 23a. Der O-Ring 6 stützt den höheren abdichtenden Teil 71b des darüberliegenden Dichtungsringes 7. In entsprechender Weise wie zu dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2 erläutert kann auch hier eine Rückstellfeder vorgesehen sein. Entsprechend kann auch eine Abstützung des O-Ringes 6 in der Ringnut 23 vorgesehen sein.

Die Überdruckstellung dieser gemäß Fig. 3 gestalteten Dichtung 7 ist in Fig. 6 gezeigt. Sie ergibt sich wie folgt:
Herrscht auf der einen Seite des Dichtungsringes 7 ein kritischer Überdruck, so gerät der Dichtungsring 7 in eine instabile Lage und kippt nach rechts weg, wobei der radial schmälere Teil 71a des Dichtungsringes 7 unter Drehung im Uhrzeigersinn in den Freiraum 23a neben dem O-Ring 6 eintaucht. Die Dichtfläche 71b kippt ebenfalls und es bildet sich eine Keilfläche. Der Dichtring 6 wird radial komprimiert und gibt den Ölströn so lange frei, bis er sich wieder stabilisiert hat. Durch den zuvor beschriebenen Flüssigkeitsaustausch zwischen beiden Zylinderkammern wird ein kritischer Überdruck, welcher zur Beschädigung der Kolben-Zylinder-Einrichtung führen könnte, abgebaut.

Mit der Dichtungseinrichtung 7 als Überdruckschutz kann auf ein herkömmliches Überlastventil im Kolben 2 oder im Zylindergehäuse 11 verzichtet werden.

Bezugszeichenliste

1

Türschließer

11

Zylindergehäuse

11

a linker Zylinderraum

11

b rechter Zylinderraum

12

Zylinderdeckel

2

Kolben

21

Hohlraum

22

Verzahnung

23

Ringnut

23

a Freiraum

3

Zahnritzel, Ritzel

4

Schließerfeder

5

Rückschlagventil

6

O-Ring

7

Dichtungsring, Dichtung

7

a,

7

b freies Ende

7

c,

7

d Querspalt

7

e Längsspalt

71

a schmälerer Teilbereich

71

b höherer Teilbereich

72

a,

72

b Längsrand

Claims

1. Vorrichtung zum Öffnen oder Schließen eines Flügels einer Tür, eines Fensters oder dergleichen z. B. manueller Türschließer oder automatischer Türantrieb,
mit einer Schließerfeder, die beim Öffnungsvorgang geladen und beim Schließvorgang zum selbsttätigen Schließen des Flügels entladen wird
und mit 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
dadurch gekennzeichnet, daß eine Dichtung (7) zur Abdichtung des Kolbens (2) in dem Zylinder (11) als Überlastdichtung ausgeführt ist, welche bei Überlast einen Flüssigkeitsaustausch zwischen dem Druckraum (11a) und einem weiteren Zylinderraum (11b) erlaubt.

2. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß in dem weiteren Zylinderraum (11b) die Schließerfeder (4) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß die Dichtung (7) aus streifenförmigem Material hergestellt ist und/oder wie ein Kolbenführungsring ringförmig anliegend ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Dichtung (7) eine quadratische oder rechteckige Querschnittsfläche aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die zusammengebogenen Enden (7a, 7b) der Dichtung (7) in einer Ebene quer zur Zylinderlängsachse einander überlappen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den überlappenden Enden (7a, 7b) der Dichtung (7) ein Längsspalt (7e) und/oder Querspalt (7c, 7d) zur Verbindung beider Zylinderkammer verbleibt, welcher bei Normaldruck gesperrt ist und bei Überdruck einen Flüssigkeitsaustausch erlaubt.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (7) als in sich geschlossener Dichtungsring ausgeführt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (7) einen stufenförmigen oder konischen Querschnitt aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (7) in einer Ringnut (23) des Kolbens (2) gelagert ist und/oder in einer Ringnut der Zylinderwandung gelagert ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (23) quadratischen, rechteckigen, halbrunden, teilrunden, abgestuften oder konischen Querschnitt aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (7) in der Ringnut (23) auf einem in der Ringnut (23) angeordneten separaten ringförmigen Körper, vorzugsweise verformbaren O-Ring (6) oder auf einer in der Ringnut (23) angeordneten Stufe gelagert ist, wobei die Dichtung (7) einerseits auf dem separaten ringförmigen Körper (6) bzw. auf der Stufe und andererseits auf der Zylinderinnenwandung bzw. der Kolbenaußenwand anliegt.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der separate Körper, vorzugsweise der O-Ring (6) bzw. die Stufe eine geringere axiale Breite aufweist, als die lichte axiale Weite der Ringnut (23) und/oder als die axiale Breite der Dichtung (7).

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (7) aus Kunststoff, vorzugsweise Teflon oder Polyurethan hergestellt ist.