DE19901516A1 - Vorrichtung zum Öffnen und/oder Schließen eines Flügels einer Tür, eines Fensters oder dergleichen - Google Patents

Abstract

Es wird ein hydraulischer Türschließer beschrieben, der einen Energiespeicher mit mehreren Schließerfedern 13 und eine Kolben-Zylinder-Einrichtung mit einem im Hydraulikzylinder 3 geführten Kolben 1 zur hydraulischen Dämpfung der Schließbewegung aufweist. Auf dem Kolben stützen sich zwei Schließerfedern 13 ab. Die Schließerfedern 13 sind parallel zueinander angeordnet und die Wirkfläche des Kolbens 1 sowie die Querschnittsfläche des Zylinders 3, in dem der Kolben 1 geführt ist, ist jeweils oval. Damit wird eine sehr flache Bauweise des Türschließers erhalten, so daß der Türschließer im Türblatt integriert montiert werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Öffnen und/oder Schließen eines Flü­ gels, eines Fensters, einer Tür oder dergleichen mit hydraulischer Dämpfung der Schließbewegung und/oder der Öffnungsbewegung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine als Türschließer ausgebildete Vorrichtung der eingangs genannten Gattung besteht, wie z. B. aus DE-G 93 08 568 bekannt, im wesentlichen aus einer hydrau­ lischen Kolben-Zylinder-Einrichtung und einem als Schließerfeder ausgebildeten Energiespeicher. Diese gesamte Einrichtung ist in einem gemeinsamen Schließer­ gehäuse in einer Zylinderkammer des Gehäuses angeordnet. Der Hydraulikkolben wirkt über ein Ritzel mit einer Schließerwelle zusammen, an der sich ein kraftüber­ tragendes Gestänge befindet, welches einen Gleitarm aufweist, der in einer Gleit­ schiene läuft. Das Schließergehäuse ist dabei an oder in einem Türblatt und die Gleitschiene an einem wandfesten Bauteil befestigt oder umgekehrt. Beim Öffnen der Tür wird die Schließerfeder unter Kraftaufwand komprimiert. Der Schließvor­ gang erfolgt selbsttätig unter Entladung der in der Schließerfeder gespeicherten Energie. Die Schließerwelle ist dabei mit einer Hubkurvenscheibe verbunden, de­ ren spezielle Form zu einem abfallenden Öffnungsmoment des Türschließers führt.

Weiterhin ist durch die US-PS 2 460 369 ein in einem Türblatt integrierter Tür­ schließer mit einem Scherengestänge bekannt. Diese Konstruktion besitzt zwei separate Kolben-Zylinder-Einrichtungen, die übereinander angeordnet sind und gleichsinnig mit einer Schließerwelle zusammenwirken. Mit diesem Aufbau kann eine große Federkraft bei schmaler Bauweise erzielt werden, so daß der Türschlie­ ßer in einem Türblatt verdeckt eingebaut werden kann.

Der schweizerischen Patentschrift 192 530 ist ein Falztürschließer zu entnehmen, bei dem beim Öffnen des Türflügels zwei parallel liegende Federn über eine in der Türzarge angebrachte Zugstange gespannt werden. Das Schließen der Tür erfolgt selbsttätig durch Entspannung der Feder unter Mitwirkung einer Dämpfungseinrich­ tung. Die gesamte Anordnung ist in einem Hohlraum des Türflügels unsichtbar ein­ gebaut.

Aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift 78 26 173 ist ein sogenannter "Tandemtürschließer" bekannt, der aus zwei miteinander gekuppelten Türschlie­ ßern besteht. Jeder Türschließer befindet sich in einem separaten Gehäuse. Die Schließerwellen beider Türschließer sind mittels einer Kupplungsmuffe miteinander verbunden. Zur Erzielung einer höheren Schließkraft sind jeweils zwei ineinander­ geschobene Schließerfedern mit unterschiedlichem Durchmesser vorgesehen. Dieser Türschließer weist ein abstehendes Scherengestänge auf und ist nicht für den verdeckten Einbau in einem Türblatt konzipiert.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die relativ schmal oder flach baut.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch den Gegenstand des An­ spruchs 1. Der Kolben und/oder der Zylinder der Kolben-Zylinder-Einrichtung besit­ zen eine Wirkfläche bzw. Querschnittsfläche, die unrund ausgebildet ist. Dadurch läßt sich eine Anordnung mit geringem Bauvolumen realisieren, d. h. eine schmale Bauweise, die insbesondere für den Einbau in Türblätter geeignet ist oder eine fla­ che Bauweise, die insbesondere auch für Einbau im Boden geeignet ist. Denkbar ist auch der Einbau in Fenster bzw. Fensterrahmen und die Verwendung als Fen­ steröffner. Die Wirkfläche des Kolbens kann z. B. einen ovalen, ellipsenförmigen oder kantigen Querschnitt aufweisen.

Eine besonders kostengünstige Fertigung wird ermöglicht, wenn der Kolben und/oder der Zylinder unrunden Querschnitt aufweisen und Kolben bzw. Zylinder­ gehäuse aus Kunststoffspritzguß oder Kunststoffpreßguß hergestellt ist.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Energiespeicher mehrere Schließerfedern aufweist, wobei mindestens zwei Schließerfedern in einer Ebene parallel zueinan­ der angeordnet sind. Mit dieser Anordnung läßt sich eine höhere Schließerkraft bei gleichzeitiger Einhaltung eines geringen Bauvolumens realisieren.

Als besonders günstig haben sich Vorrichtungen herausgestellt, bei denen das Ab­ triebsglied, vorzugsweise Schließerwelle, parallel oder fluchtend zu einer Ebene angeordnet ist, in der mehrere Schließerfedern parallel angeordnet sind.

Eine besonders günstige Einbaumöglichkeit wird erhalten, wenn der Energiespei­ cher und die hydraulische Dämpfungseinrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, in dem auch das als Schließerwelle ausgebildete Abtriebsglied gelagert ist, und das Gehäuse bei vertikaler Lage der Schließerwelle im Türblatt oder Türrahmen angeordnet ist.

Eine platzsparende Bauweise ergibt sich, wenn die Abmessung des Gehäuses parallel zur Schließerwelle größer ist als die Abmessung des Gehäuses senkrecht zur Türblattebene.

Eine hohe Funktionssicherheit und Kompaktheit wird erreicht, wenn die Schließer­ welle mit einem Gestänge verbunden ist, welches als Gleitarm oder als Scheren­ arm ausgebildet ist.

Vorzugsweise zur Erzielung einer Endlagendämpfung ist es vorteilhaft, wenn der Kolben als Stufenkolben mit zwei Wirkflächen mit unterschiedlichem Querschnitt ausgebildet ist.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Figuren nä­ her erläutert. Die Figuren sind schematische Darstellungen. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine als Türschließer ausgebildete Vorrichtung mit unrundem Kolben und Zylinder und zwei Schließerfedern in einer perspektivischen An­ sicht;

Fig. 2 einen Türschließer mit drei Schließerfedern, wobei zwei Schließerfe­ dern in einer Ebene parallel zueinander angeordnet sind;

Fig. 3 einen Türschließer mit einer Kolbenstange, zwei Druckplatten und insgesamt vier Schließerfedern;

Fig. 4a und 4b Schnittzeichnungen eines Türschließers mit einem Stufenkolben.

Bei den in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Vorrichtungen handelt es sich jeweils um hydraulische Türschließer. Die Tür wird manuell oder durch eine Hydraulik­ pumpe oder einen Elektromotor gegen die Wirkung der Schließerfedern geöffnet. Die nachfolgende Schließbewegung erfolgt dann selbsttätig unter Entladung der in den Schließerfedern gespeicherten Energie.

Der in Fig. 1 dargestellt Türschließer weist einen Hydraulikkolben auf, der sich in einem mit Hydrauliköl gefüllten Zylinder 3 befindet, die gesamte Anordnung ist in einem Gehäuse 5 eingebaut. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der Kolben 1 einen unrunden Querschnitt. Der Zylinder 3 hat komplementären Quer­ schnitt. An der linken und rechten Stirnseite des Gehäuses 5 befinden sich jeweils Deckel 21. Der Kolben 1 besitzt eine Zahnstange 7, die mit einem Ritzel 9 kämmt. Das Ritzel 9 ist mit einer im Einbauzustand vertikalen Schließerwelle 11 verbun­ den, die an beiden Enden im Gehäuse 5 gelagert ist und an ihrem einen Ende mit einem nicht dargestellten kraftübertragenden Gestänge drehfest kuppelbar ist. Das kraftübertragende Gestänge kann als Gleitarm ausgebildet sein, der in einer Gleit­ schiene geführt ist.

Der Kolben 1 wirkt mit den ebenfalls im Zylinderraum angeordneten Schließerfe­ dern 13 zusammen, die sich einerseits auf der als Auflagefläche ausgebildeten Stirnseite 15 des Kolbens 1 und andererseits auf der Innenseite des Deckels 21 abstützen. Die Schließerfedern 13 sind vorzugsweise als metallische Schrauben­ druckfedern ausgebildet. Innerhalb des Zylindergehäuses befindet sich ein Strö­ mungskanal 17. Zur Einstellung des Öldruckflusses und zur Dämpfung der Schließbewegung dient ein von außen zugängliches Regelventil 19. Der Kolben 1 besitzt eine in Umfangsrichtung verlaufende Dichtung 23, die den Zylinderinnen­ raum in einen die Schließerfedern 13 aufnehmenden Drucklosraum 25 und einen Druckraum 27 trennt.

Die kompakte Bauweise des Türschließers, d. h. die sehr schmale Bauweise des Gehäuses, gestattet den Einbau des Türschließergehäuses im Türblatt oder im ortsfesten Türrahmen. Die Gleitschiene des kraftübertragenden Gestänges ist bei diesem integrierten Einbau des Türschließers im Türrahmen bzw. im Türblatt ein­ gebaut.

In Fig. 1 ist der Türschließer im Ausgangszustand bei geschlossener Tür darge­ stellt. Beim Öffnen der Tür wird eine Schließerwelle 11 in der dargestellten Ansicht im Uhrzeigersinn gedreht. Das Ritzel 9 kämmt mit der Zahnstange 7, so daß der Kolben 1 gegen die Wirkung der Schließerfedern 13 nach rechts verschoben wird. Durch die Verwendung eines unrunden Ritzels kann der Verlauf des Türmoments über den Türöffnungswinkel beeinflußt werden. Auf diese Weise kann ein großes Türmoment bei kleinen Öffnungswinkeln und ein kleines Türmoment bei großen Öffnungswinkeln realisiert werden, so daß der gewünschte hohe Begehungskom­ fort erzielt wird. Beim weiteren Verlauf der Öffnungsbewegung werden die beiden Schließerfedern 13 weiter gespannt, bis die Tür vollständig geöffnet ist.

Das Schließen der Tür erfolgt selbsttätig durch die Schließerfedern 13, die den Kolben 1 in der dargestellten Ansicht nach links drücken. Die Hydraulikflüssigkeit fließt aus dem Druckraum 27 über den Strömungskanal 17 in den Drucklos­ raum 25. Die Schließgeschwindigkeit wird über das Regulierventil 19 eingestellt, das in Fig. 1 schematisch dargestellt ist.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung befindet sich im Innern jeder Schließerfeder 13 eine weitere Schließerfeder 29 mit geringerem Durchmesser. Die Funktionsweise ist analog zu dem in Fig. 1 dargestellten Türschließer. Auf diese Weise kann eine große Federkraft bei einem schmalen Türschließer realisiert wer­ den, der sich besonders gut für den Einbau in ein Türblatt eignet.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Türschließer mit drei Schließerfedern. Zusätzlich zu den beiden Schließerfedern des Türschließers in Fig. 1 befindet sich parallel zu diesen seitlich versetzt auf halber Höhe eine dritte Schließerfeder, so daß sich bei entsprechend ausgestalte­ tem Kolben 1 mit dreieckigem Querschnitt ein dreieckförmiger Querschnitt des Zy­ linderraums bzw. des Türschließers ergibt. Die Wirkungsweise entspricht derjeni­ gen des Ausführungsbeispiels in Fig. 1. Die Verwendung von drei Schließerfedern führt zu einer hohen Schließkraft. Analog zu dem in Fig. 1 beschriebenen Ausfüh­ rungsbeispiel ist auch hier die Verwendung von paarweise konzentrisch ineinander geschobenen Federn möglich, so daß insgesamt sechs Schließerfedern verwendet werden. In diesem Fall ergibt sich eine sehr hohe Schließkraft bei einem minimalen Volumen des Türschließers.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem sich im Innern des Zylinders 3 eine erste Druckplatte 33 und eine zweite Druckplatte 35 befinden. Die Druckplatten 33, 35 liegen parallel zum Deckel 21. Die erste Druckplatte 33 ist in der Längsachse des Türschließers beweglich, die zweite Druckplatte 35 ist im In­ nern des Zylinders 3 ortsfest gehaltert. An dem Kolben 1 sind zwei Kolbenstan­ gen 31 parallel zur Längsachse des Türschließers angeordnet. Die erste Druckplat­ te 35 besitzt Bohrungen, deren Durchmesser größer als der Durchmesser der Kol­ benstangen 31 ist. Die zweite Druckplatte 33 ist fest mit den Kolbenstangen 31 verbunden, die Enden der Kolbenstangen 31 ragen über die Druckplatte 33 hinaus. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind insgesamt vier Schließerfedern verwendet. Das erste Paar Schließerfedern 37 stützt sich einerseits auf der Stirnseite 15 des Kolbens 1 und andererseits an der ortsfesten Druckplatte 35 ab. Das zweite Paar Schließerfedern 39 stützt sich einerseits an der beweglichen Druckplatte 33 und andererseits an der Innenseite des Deckels 21 ab. Beim Öffnen der Tür bewegt sich der Kolben 1 in der in Fig. 3 dargestellten Ansicht nach rechts. Durch die Verschiebung des Kolbens 1 werden die Schließerfedern 37 komprimiert, die sich an der ortsfesten Druckplatte 35 abstützen. Gleichzeitig mit der Kolbenbewegung bewegt sich die Druckplatte 33 nach rechts, so daß die Schließerfedern 39 kom­ primiert werden. Der Verlauf des Türmoments kann durch die Federkonstanten der Schließerfedern 37, 39 beeinflußt werden. Durch die Kombination unterschiedli­ chen Federkonstanten läßt sich ein Verlauf mit einem hohen Moment bei kleinen Türöffnungswinkeln und kleinerem Moment bei größeren Türöffnungswinkeln erzie­ len. In einem abgewandelten Ausführungsbeispiel wird jede Schließerfeder 37, 39 durch ein Paar konzentrisch ineinandergeschobener Schließerfedern ersetzt, so daß insgesamt acht Schließerfedern verwendet werden. Auf diese Weise wird eine hohe Schließerkraft bei geringem Bauvolumen erreicht.

Fig. 4a zeigt einen Schnitt durch einen Türschließer mit einem Stufenkolben 1. Der Stufenkolben hat in seinem in Fig. 4 rechten Abschnitt größeren Wirkquer­ schnitt als in seinem linken Abschnitt. Beide Querschnitte können unrund oder rund sein. Es kann aber auch nur einer der Querschnitte unrund ausgebildet sein und der andere rund, vorzugsweise der rechte unrund und der linke rund. Beim selbst­ tätigen Schließen der Tür bewegt sich der Kolben 1 in der dargestellten Ansicht nach links. Das Rückschlagventil 49 ist dabei geschlossen. Der Kolben 1 ist über eine Dichtung 23 zum Gehäuse 5 hin abgedichtet. Das Volumen des Druck­ raums 27 wird verkleinert, und es wird ein Druck aufgebaut. Über die Hydrauliklei­ tung 17 und das Regulierventil 19 fließt die Hydraulikflüssigkeit vom Druckraum 27 in den Drucklosraum.

Wie in Fig. 4b dargestellt ist, überfährt der Kolben 1 im weiteren Verlauf der Schließbewegung bei einem bestimmten Türöffnungswinkel mit seiner Kante 53 die Stufe 55 des Zylinders. Die zwischen den Dichtungen 41 und 23 zwischen Kolben und Zylinder in dem Druckraum 51 eingeschlossene Hydraulikflüssigkeit fließt über die Kapillarbohrung 43 in den Druckraum 27 und weiter durch die Hydrauliklei­ tung 17 in den Drucklosraum. Sobald der Kolben 1 die Stufe 44 des Zylinders überfahren hat, wird die Schließgeschwindigkeit verringert, und es kommt zu einer Dämpfung der Schließbewegung. Die Strömungsgeschwindigkeit durch die Ka­ pillarbohrung 43 kann über ein von außen zugängliches Regulierventil 45 einge­ stellt werden.

Beim Öffnen der Tür bewegt sich der Kolben in der dargestellten Ansicht nach rechts. Durch die Kolbenbohrung 47 und das geöffnete Rückschlagventil 49 fließt Hydraulikflüssigkeit vom Drucklosraum in den Druckraum 27.

Claims (16)

1. Vorrichtung zum Öffnen und/oder Schließen eines Flügels einer Tür, eines Fensters oder dergleichen, vorzugsweise hydraulischer Türschließer,
mit einem Energiespeicher mit mindestens einer Schließerfeder und mit einer Kolben-Zylinder-Einrichtung mit einem in einem Zylinder geführten Kolben zur hydraulischen Dämpfung der Schließbewegung,
wobei der Zylinder mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt ist und der in dem Zylinder geführte Kolben von der Schließerfeder beaufschlagt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (1) und/oder der Zy­ linder (3) mindestens eine unrund ausgebildete Wirkfläche aufweist bzw. auf­ weisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkfläche des Kolbens (1) bzw. Zylinders (3) oval oder im wesentlichen mehreckig, z. B. dreieckig, ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (1) und/oder der Zylinder (3) in seinen hydraulisch wirksamen Abschnitten konstanten unrunden Wirkquerschnitt aufweist bzw. aufweisen.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Energiespeicher mehrere Schließerfedern (13) aufweist, die sich auf einer Seite des Kolbens (1), vorzugsweise auf einer ge­ meinsamen Auflagefläche am Kolben, abstützen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei oder drei Schließerfedern (13) vorgesehen sind, wobei min­ destens zwei Schließerfedern (13), z. B. als Schraubendruckfeder ausgebildet, in einer gemeinsamen Ebene und parallel zueinander angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein mit dem Kolben (1) mittelbar oder unmittelbar zusammenwirkendes Abtriebsglied (11), vorzugsweise Schließerwelle (11), vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebsglied (11), vorzugsweise die Schließerwelle (11) senkrecht zur Bewegungsrichtung des Kolbens (1), angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7 in Verbindung mit Anspruch 5, da­ durch gekennzeichnet, daß das Abtriebsglied (11), vorzugsweise die Schließerwelle (11), parallel oder fluchtend zu der gemeinsamen Ebene der Schließerfedern (13) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Energiespeicher (13) und die hydraulische Dämpfungseinrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse (5) angeordnet sind, in dem auch das als Schließerwelle (11) ausgebildete Abtriebsglied (11) gela­ gert ist, und das Gehäuse bei vertikaler Lage des Abtriebsglieds (11), welches vorzugsweise als Schließerwelle (11) ausgebildet ist, im Türblatt oder Türrah­ men angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessung des Gehäuses (5) in Richtung der Schließerwelle (11) größer ist als die Abmessung des Gehäuses (5) senkrecht zur Türblattebene.

11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das als Schließerwelle (11) ausgebildete Abtriebs­ glied mit einem Gestänge verbunden ist, welches als Gleitarm oder als Sche­ renarm ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schließerfeder (13), vorzugsweise mehrere, insbesondere sämtliche Schließerfedern (13), einerseits auf einem gehäuse­ festen Lager und andererseits auf dem Kolben (1) abgestützt ist bzw. sind.

13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kolben (1) eine Verjüngung, vorzugsweise Ausnehmung aufweist, in der die Schließerwelle angeordnet ist und in der eine getriebemäßige Kopplung zwischen dem Kolben (1) und der Abtriebswelle (11) ausgebildet ist, vorzugsweise indem der Kolben diesen Bereich als Zahnstan­ ge (7) und die Schließerwelle als mit der Zahnstange kämmendes Ritzel (9) ausgebildet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (1) an seiner einen Stirnseite die Auflagefläche für die Schließerfe­ dern (13) und an seiner anderen Stirnseite die hydraulisch wirksame Kolben­ fläche aufweist und die Verjüngung bzw. Ausnehmung im Kolben im Bereich zwischen diesen Stirnflächen ausgebildet ist.

15. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kolben (1) als Stufenkolben mit mindestens zwei Wirkflächen mit unterschiedlichem Querschnitt ausgebildet ist, wobei mindestens eine Wirkfläche, vorzugsweise jedoch mehrere der Wirkflächen, unrunden Querschnitt aufweist bzw. aufweisen.

16. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Vorrichtung oder deren Einzelkomponenten, beispielsweise Gehäuse (5), Kolben (1), Zylinder (3) usw. aus Kunststoff durch Spritzgießen oder Spritzpressen hergestellt sind.