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Die Erfindung betrifft eine Dämpferbaugruppe für eine Tür, insbesondere eine Hydraulikfederdämpferbaugruppe, die mit hydraulischer Hilfe und unter Zuhilfenahme einer Federeinheit eine Tür öffnen bzw. schließen kann.
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Im öffentlichen Raum bzw. im Bad werden meistens Glastüren verwendet, die nach dem Öffnen durch einen automatischen Rückstellmechanismus automatisch geschlossen werden, wobei dieser gleichzeitig die Kraft beim Türschließen dämpfen kann. Dadurch lassen sich durch zu große Kraft verursachte Beschädigungen bzw. Zerstörungen vermeiden.
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Jedoch ist eine herkömmliche Hydraulikfederdämpferbaugruppe, die vor allem aus einer Federscheibe bzw. einer Feder besteht, mit Nachteilen behaftet. Diese Nachteile sind laute Geräusche und schwere Einstellung der Rückstellkraft beim Türöffnen bzw. -schließen. Durch langzeitige Verwendung sind weiterhin Beschädigungen und das Zerreißen von Bauteilen nicht auszuschließen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Hydraulikfederdämpferbaugruppe zu schaffen, die mit hydraulischer Hilfe und unter Zuhilfenahme einer Federeinheit eine Tür reibungslos öffnen und unter Einwirkung einer automatischen Rückstellungskraft wieder schließen kann. Auf diese Weise lassen sich Beschädigungen und das Zerreißen beim Türschließen vermeiden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Hydraulikfederdämpferbaugruppe, die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Gemäß der Erfindung wird eine Hydraulikfederdämpferbaugruppe bereitgestellt, durch die eine Tür mit einem starr befestigten Gegenstand verbunden ist, wobei die Hydraulikfederdämpferbaugruppe Folgendes aufweist:
einen Rotationskörper, der an dem starr befestigten Gegenstand befestigt ist, wobei der Rotationskörper eine Drehachsenbohrung und eine Aufnahme aufweist, welche miteinander kommunizieren, und wobei ein Schmierkanal in dem Rotationskörper ausgebildet ist, und wobei die beiden Endabschnitte des Schmierkanals jeweils mit der Drehachsenbohrung und der Aufnahme verbunden sind;
eine Drehachse, die an der Tür angebracht und drehbar in der Drehachsenbohrung gelagert ist, wobei die Drehachse umfangsseitig mit einer Positionierfläche versehen ist;
eine Hülse, die sich in der Aufnahme des Rotationskörpers befindet;
einen Läufer, der endseitig mit einer Durchgangsbohrung versehen und gleitend in der Hülse angeordnet ist, wobei eine Ölkammer in dem Läufer und der Hülse ausgebildet ist, um hydraulisches Öl aufzunehmen, und wobei der Läufer am Umfang der Drehachse anliegt und je nach Wahl gegen die Positionierfläche drückt;
eine Federeinheit, die sich einerseits an der Hülse und andererseits am Läufer abstützt;
eine Rückschlageinheit, die sich in der Ölkammer befindet; und
ein Drosselventil, dessen einer Endabschnitt sich auf der äußeren Seite der Drehachse befindet, während dessen anderer Endabschnitt in den Schmierkanal eintaucht.
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Durch die erfindungsgemäße Hydraulikfederdämpferbaugruppe lassen sich folgende Vorteile realisieren:
Unter Zuhilfenahme einer inneren Ölkammer, eines Schmierkanals und eines Drosselventils kann ein heftiger Anprall beim Türschließen vermieden werden, indem der Rückfluss vom hydraulischen Öl dank der elastischen Kraft von einer Federeinheit ausgeschlossen und die Menge des hydraulischen Öls in dem Schmierkanal eingestellt wird, derart, dass eine hydraulische Dämpfung ausgeführt wird.
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Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Hydraulikfederdämpferbaugruppe;
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2 eine perspektivische Zusammenbaudarstellung des Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Hydraulikfederdämpferbaugruppe;
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3 einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hydraulikfederdämpferbaugruppe;
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4 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Hydraulikfederdämpferbaugruppe;
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5 eine perspektivische Zusammenbaudarstellung des weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Hydraulikfederdämpferbaugruppe; und
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6 einen Schnitt durch das weitere Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hydraulikfederdämpferbaugruppe.
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Bezug nehmend auf 1 bis 3 ist eine erfindungsgemäße Hydraulikfederdämpferbaugruppe dargestellt, durch die eine Tür mit einem starr befestigten Gegenstand verbunden ist. Hierbei kann die Tür als Glastür, Eisentür, Stahltür, Holztür usw. in einer beliebigen Form aus einem beliebigen Material ausgeführt sein. Genauer gesagt, kann eine Tür mittels der erfindungsgemäßen Hydraulikfederdämpferbaugruppe an einem starr befestigten Gegenstand wie z. B. an einer Wand bzw. an einer Glasplatte angebracht sein. In 1 bis 3 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Hydraulikfederdämpferbaugruppe dargestellt, durch die eine Glastür an eine Glasplatte angekoppelt ist.
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Die erfindungsgemäße Hydraulikfederdämpferbaugruppe weist einen Rotationskörper 1, eine Drehachse 2, eine Hülse 3, einen Läufer 4, eine Federeinheit 5, eine Rückschlageinheit 6, ein Drosselventil 7, ein erstes Verbindungselement 8 und ein zweites Verbindungselement 9 auf. Der Rotationskörper 1 ist hierbei durch das erste Verbindungselement 8 an einem beliebigen beweglichen Element wie z. B. an einer Wand bzw. einer Glasplatte befestigt. Das erste Verbindungselement 8 umfasst eine erste und eine zweite Druckplatte 81, 82. Zwischen der ersten und der zweiten Druckplatte 81, 82 befindet sich eine Unterlegscheibe 83. Die erste Druckplatte 81 ist mittels eines Befestigungselements 84 wie z. B. einer Schraube an einem Lagerkörper 11 des Rotationskörpers 1 befestigt. Auf diese Weise können das erste Verbindungselement 8 und der Rotationskörper 1 mittels der ersten Druckplatte 81, der zweiten Druckplatte 82, des Befestigungselements 84, 85 fest miteinander verbunden sein. In einem anderen Wort kann der Rotationskörper 1 stabil an dem starr befestigten Gegenstand befestigt sein.
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Der Rotationskörper 1 weist einen Lagerkörper 11 auf, in dem eine Drehachsenbohrung 12 und eine Aufnahme 13 ausgebildet sind. Hierbei befinden sich die beiden Endabschnitte der Drehachsenbohrung 12 an zwei gegenüberstehenden Seiten des Lagerkörpers 11. Ein Endabschnitt der Aufnahme 13 befindet sich an einer anderen Seite des Lagerkörpers 11, während der andere Endabschnitt der Aufnahme 13 mit der Drehachsenbohrung 12 korrespondiert. In dem Lagerkörper 11 ist weiterhin ein Schmierkanal 14 untergebracht. Die beiden Endabschnitte des Schmierkanals 14 sind jeweils mit der Drehachsenbohrung 12 und der Aufnahme 13 verbunden. Das erste und das zweite Verbindungselement 8, 9 sind jeweils an den Rotationskörper 1 und die Drehachse 2 gekoppelt. Die Drehachse 2 ist drehbar in der Drehachsenbohrung 12 des Lagerkörpers 11 untergebracht. Zwischen den beiden Endabschnitten der Drehachse 2 und dem Lagerkörper 11 ist jeweils ein Lager 15 angeordnet, wodurch sich die Drehachse 2 und der Lagerkörper 11 relativ zueinander reibungslos drehen können. Außerdem ist die Drehachse 2 an ihren beiden Enden mit je einem Eingriffselement 22 versehen. Die beiden Endabschnitte der Drehachse 2 sind durch den Rotationskörper 1 hindurchgeführt, um mit dem zweiten Verbindungselement 9 zu verbinden. Das zweite Verbindungselement 9 weist zwei Eingriffsnuten 911, eine dritte Druckplatte 91 und eine vierte Druckplatte 92 auf. Die Eingriffselemente 22 der Drehachse 2 greifen hierbei in die Eingriffsnuten 911 ein. Durch Eingreifen der Eingriffselemente 22 in die jeweiligen Eingriffsnuten 911 kann das zweite Verbindungselement 9 fest mit der Drehachse 2 verbunden werden. In diesem Fall kann das zweite Verbindungselement 9 durch Drehen der Drehachse 2 zur Bewegung mitgenommen werden. Zwischen der dritten und der vierten Druckplatte 91, 92 ist eine Unterlegscheibe 93 vorgesehen. Auf einem Endabschnitt der dritten Druckplatte 91 ist eine Dichtungsscheibe 94 mittels eines Bolzens oder durch Kleben befestigt, wobei sich die Dichtungsscheibe 94 zwischen dem Rotationskörper 1 und dem zweiten Verbindungselement 9 befindet, um die Dichtheit zu erhöhen. Die dritte und die vierte Druckplatte 91, 92 können mittels eines Befestigungselements 95 an einer Tür wie z. B. einer Glastür befestigt werden. Die Drehachse 2 kann durch das zweite Verbindungselement 9 mit der Tür verbunden sein. Im Zusammenhang damit kann die Tür durch die Drehachse 2 der Hydraulikfederdämpferbaugruppe an das nicht bewegliche Element wie Glasplatte angekoppelt sein, um die Tür zu öffnen und zu schließen. Die radiale Seite der Drehachse 2 liegt an der Tür (Glastür) an. Zur Positionierung ist weiterhin eine Positionierfläche 21 geschliffen, die sich an die Aufnahme 13 anpasst.
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Die Hülse 3 ist hohl ausgeführt und in der Aufnahme 13 des Lagerkörpers 11 untergebracht. Auf die Hülse 3 ist ein O-förmiger Ring 31 aufgesetzt. Der O-förmige Ring 31 befindet sich zwischen dem Außenrand der Hülse 3 und dem Innenrand der Aufnahme 13, um die Dichtheit zu erhöhen. Die Hülse 3 kann mit hydraulischem Öl gefüllt sein und dient danach zur Verdichtung eines Endabschnitts der Aufnahme 13. Auf eine Seite der Hülse 3 ist eine Durchgangsbohrung 34 ausgebildet, die mit dem Schmierkanal 14 korrespondiert.
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Der Läufer 4 ist hohl ausgeführt. Auf einem Endabschnitt des Läufers 4 ist eine Durchgangsbohrung 41 ausgebildet, während der andere Endabschnitt mit einer Öffnung versehen ist. Weiterhin ist der Läufer 4 gleitend in der Hülse 3 untergebracht und kann somit in der Hülse 3 hin und her bewegen. In dem Läufer 4 und der Hülse 3 ist eine Ölkammer 42 ausgebildet, in der hydraulisches Öl (nicht gezeigt) eingefüllt ist. Der obere Endabschnitt des Läufers 4 liegt hierbei am Umfang der Drehachse 2 an. Durch Drehen der Drehachse 2 und der Positionierfläche 21 kann der Läufer 4 je nach Wahl an der Positionierfläche 21 der Drehachse 2 angreifen.
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Die Federeinheit 5 besteht aus mindestens einer Feder. Dem Ausführungsbeispiel gemäß sind eine erste und eine zweite Feder 51, 52 angeordnet, die in der Ölkammer 42 untergebracht sind. Ein Endabschnitt der ersten und der zweiten Feder 51, 52 drückt gegen die Hülse 3, während der andere Endabschnitt der ersten und der zweiten Feder 51, 52 gegen den Läufer 4 drückt. Die Federeinheit 5 befindet sich zwischen der Hülse 3 und dem Läufer 4, derart, dass der obere und der untere Endabschnitt der Federeinheit 5 jeweils an die Hülse 3 und den Läufer 4 angreifen. Im Ergebnis davon kann der Läufer 4 durch die Federeinheit 5 so geschoben werden, dass der Läufer 4 elastisch gegen die Positionierfläche 21 der Drehachse 2 drückt. In diesem Fall stellt die Federeinheit 5 eine automatische Rückstellungskraft zur Verfügung.
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Die Rückschlageinheit 6 befindet sich in der Ölkammer 42, wobei der Aufbau der Rückschlageinheit 6 keiner Beschränkung unterliegt. Wichtig ist, dass der Rückfluss vom hydraulischen Öl durch die Rückschlageinheit 6 verhindert werden kann. Die Aufgabe der Rückschlageinheit 6 besteht darin, beliebigen Fluss des in der Ölkammer 42 aufgenommenen Öls zu verhindern, damit das hydraulische Öl lediglich in einer einzigen Richtung fließt. Dem Ausführungsbeispiel gemäß weist die Rückschlageinheit 6 einen Rückschlagventilkörper 61 und ein Rückschlagventil 62 auf. Auf dem Rückschlagventilkörper 61 ist eine Ventilöffnung 611 ausgebildet. Das Rückschlagventil 62 befindet sich auf einer Seite des Rückschlagventilkörpers 61 und passt sich an die Ventilöffnung 611 an. Weiterhin befindet sich das Rückschlagventil 62 zwischen dem Rückschlagventilkörper 61 und der Durchgangsbohrung 41 des Läufers 4. Auf diese Weise ist ein unidirektionales Fließen des hydraulischen Öls gewährleistet. Das heißt, dass das in der Ölkammer 42 eingefüllte hydraulische Öl in diesem Fall lediglich über die Ventilöffnung 611 des Rückschlagventilkörpers 61 zu der Durchgangsbohrung 41 des Läufers 4 fließen kann. Sollte das hydraulische Öl in eine Gegenrichtung fließen, drückt das Rückschlagventil 62 unter Einwirkung des hydraulischen Öls gegen die Ventilöffnung 611 des Rückschlagventilkörpers 61, derart, dass die Ventilöffnung 611 zugemacht wird. Auf diese Weise ist ein Rückfluss des hydraulischen Öls nicht mehr möglich. Der andere Endabschnitt der Federeinheit 5 aus einer ersten und einer zweiten Feder 51, 52 drückt hierbei gegen den Rückschlagventilkörper 61, derart, dass die elastische Kraft der Federeinheit 5 aus einer ersten und einer zweiten Feder 51, 52 über den Rückschlagventilkörper 61 auf den Läufer 4 übertragen wird. Im Zusammenhang damit kann der Läufer 4 unter Einwirkung der Federeinheit 5 bewegt werden.
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Das Drosselventil 7 ist auf dem Rotationskörper 1 angeordnet. Dem Ausführungsbeispiel gemäß ist das Drosselventil 7 in dem Lagerkörper 11 des Rotationskörpers 1 eingeschraubt. Das Drosselventil 7 weist ein konisches Element 71 auf. Das konische Element 71 wird in den Lagerkörper 11 und anschließend in den Schmierkanal 14 in der Nähe der Durchgangsbohrung 34 eingedreht. Im Zusammenhang damit kann die Menge des in dem Schmierkanal 14 untergebrachten hydraulischen Öls eingestellt werden, um schließlich hydraulische Dämpfung stufenlos zu regulieren. Um die Menge des in dem Schmierkanal 14 aufgenommenen hydraulischen Öls jederzeit einstellen zu können, befindet sich ein Endabschnitt des konischen Elements 71 von dem Drosselventil 7 auf der äußeren Seite des Rotationskörpers 1, während der andere Endabschnitt des konischen Elements 71 in den Schmierkanal 14 eingesteckt ist. Auf das Drosselventil 7 ist ein O-förmiger Ring 72 aufgesetzt, der sich zwischen dem Umfang des Drosselventils 7 und dem Lagerkörper 11 befindet, um Dichtheit zu erhöhen. Erfahrungsmäßig sollte der Winkel des konischen Elements 71 vorzugsweise zwischen 15 bis 45 Grad sein, um eine optimale Durchflusseinstellung zu realisieren.
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Wie vorstehend erwähnt, wird eine Kraft zur automatischen Rückstellung einer Tür durch die Federeinheit 5 zur Verfügung gestellt. In 3 ist die Hydraulikfederdämpferbaugruppe bei geschlossener Tür dargestellt. In diesem Fall wird der Läufer 4 durch die Federeinheit 5 nach oben geschoben, derart, dass der Läufer 4 elastisch gegen die Positionierfläche 21 der Drehachse 2 drückt. Wird die Tür (Glastür) geöffnet, wird das zweite Verbindungselement 9 so zur Bewegung genommen, dass die Drehachse 2 in der Drehachsenbohrung 12 gedreht wird. Im Zusammenhang damit wird der Läufer 4 durch den axialen Umfang der Drehachse 2 nach unten geschoben. Zugleich wird die Federeinheit 5 so gedrückt, dass die Tür durch Drücken geöffnet wird. Der Läufer 4 bewegt sich weiterhin zur Hülse 3, nämlich nach unten, wodurch das Volumen in der Ölkammer 42 verkleinert wird. Dadurch wird das hydraulische Öl in der Ölkammer 42 so komprimiert, dass das hydraulische Öl einen Hochdruck aufweist. Anschließend fließt das hydraulische Öl reibungslos über die Ventilöffnung 611 des Rückschlagventilkörpers 61 nach unten, derart, dass durch das hydraulische Öl keine Dämpfung möglich ist. Das heißt, dass das hydraulische Öl in der Hydraulikfederdämpferbaugruppe beim Türöffnen keinen Widerstand leistet.
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Beim Türschließen wird der Läufer 4 unter Einwirkung der elastischen Kraft der Federeinheit 5 so bewegt, dass die Positionierfläche 21 der Drehachse 2 zur Ausgangsposition zurückgestellt wird, wodurch eine automatische Rückstellung realisiert wird. Genauer gesagt, wird der Läufer 4 beim Türschließen unter Einwirkung der elastischen Kraft der Federeinheit 5 so bewegt, dass die Positionierfläche 21 der Drehachse 2 zur Ausgangsposition zurückgestellt wird. In diesem Fall bewegt sich der Läufer 4 von der Hülse 3 nach oben, derart, dass das Volumen der Ölkammer 42 entsprechend vergrößert wird. Im Zusammenhang damit entsteht eine Triebkraft nach oben in der Ölkammer 42. Unter Einwirkung der Triebkraft nach oben kann das Rückschlagventil 62 so gedrückt werden, dass das Rückschlagventil 62 in die Ventilöffnung 611 des Rückschlagventilkörpers 61 eingreift. Im Ergebnis davon wird die Ventilöffnung 611 so geschlossen, dass das hydraulische Öl nicht nach oben fließen kann. In einem anderen Wort kann der Rückfluss des hydraulischen Öls in diesem Fall verhindert werden. Dadurch kann das hydraulische Öl lediglich durch den seitlich angeordneten Schmierkanal 14 zurück zu der Ölkammer 42 fließen. Wie in 3 gezeigt, ist der Schmierkanal 14 lediglich als winzigen Kanal ausgeführt, in dem ein Drosselventil 7 untergebracht ist. Mit Hilfe des Drosselventils 7 kann der Durchfluss des hydraulischen Öls stufenlos eingestellt werden. Ist der Durchfluss des hydraulischen Öls durch den Schmierkanal 14 sehr gering, ist eine höhere Dämpfungswirkung zu erwarten. Die Drehachse 2 wird in diesem Fall nur langsam zur Rückstellung gedreht, derart, dass die Tür (zum Schließen) und das zweite Verbindungselement 9 ebenfalls langsam zurück zur Ausgangsposition bewegt werden. Auf diese Weise lässt sich ein heftiger Aufprall beim Türschließen vermeiden. Andersrum gilt es auch. Ist der Durchfluss des hydraulischen Öls durch den Schmierkanal 14 unter Einwirkung des Drosselventils 7 relativ groß, wird die Drehachse 2 schnell zur Ausgangsposition zurückgedreht. Im Ergebnis davon werden die Tür (beim Schließen) und das zweite Verbindungselement 9 ebenfalls sehr schnell zurückgestellt. Dadurch wird die Tür schnell geschlossen.
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Der Erfindung gemäß bilden der Rotationskörper 1, die Drehachse 2, die Hülse 3, der Läufer 4 und das Drosselventil 7 gemeinsam eine Steuereinheit. Mit Hilfe der Ölkammer 42, des Schmierkanals 14, der Federeinheit 5, der Rückschlageinheit 6 und des hydraulischen Öls in dem Rotationskörper 1 kann die Tür reibungslos geöffnet und langsam geschlossen werden, wobei Türöffnen und -schließen leicht zu regulieren sind. Dank der Regulierung durch die Hydraulikfederdämpferbaugruppe lassen sich durch heftigen Aufprall verursachte Geräusche ausschließen. Der Aufbau der Ölkammer 42 und des Schmierkanals 14 in der Hydraulikfederdämpferbaugruppe ist weiterhin sehr einfach. Hierbei werden ebenfalls keine Geräusche bei der Druckkraftänderung des hydraulischen Öls verursacht.
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Hinsichtlich 4 bis 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Hydraulikfederdämpferbaugruppe dargestellt, mit der eine Glastür an einer Wand befestigt ist. Auf die Ähnlichkeiten mit dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel wird verzichtet. Die Besonderheit des Ausführungsbeispiels besteht darin, dass das erste Verbindungselement 8 einen Befestigungskörper 86 aufweist, der auf dem Rotationskörper 1 befestigt ist. Alternativ können der Befestigungskörper 86 und der Rotationskörper 1 ebenfalls einstückig miteinander zusammengebaut sein. Auf diese Weise kann der Rotationskörper 1 mittels des ersten Verbindungselements 8 stabil an dem starr befestigten Gegenstand, hier an der Wand, befestigt werden. Nur Experten in diesem Bereich ist geläufig, mindestens einen Filter (nicht gezeigt) in dem Rotationskörper 1 vorzusehen. Der Filter kann in dem Schmierkanal 14 entweder an dem Drosselventil 7 oder an der Rückschlageinheit 6 anliegend angeordnet sein. Auf Grund vom mehrmaligen Öffnen und Schließen können Staub, Späne bzw. Fremdkörper in der Ölkammer 42 bzw. in dem Schmierkanal 14 gesammelt werden, durch die das hydraulische Öl verschmutzt wird. Durch Anordnung von Filtern können Fremdkörper aus der Ölkammer 42 und dem Schmierkanal 14 ausgeschlossen werden, um schließlich die Standzeit der Hydraulikfederdämpferbaugruppe zu verlängern.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rotationskörper
- 11
- Lagerkörper
- 12
- Drehachsenbohrung
- 13
- Aufnahme
- 14
- Schmierkanal
- 15
- Lager
- 2
- Drehachse
- 21
- Positionierfläche
- 22
- Eingriffselement
- 3
- Hülse
- 31
- O-förmiger Ring
- 34
- Durchgangsbohrung
- 4
- Läufer
- 41
- Durchgangsbohrung
- 42
- Ölkammer
- 5
- Federeinheit
- 51
- erste Feder
- 52
- zweite Feder
- 6
- Rückschlageinheit
- 61
- Rückschlagventilkörper
- 62
- Rückschlagventil
- 611
- Ventilöffnung
- 7
- Drosselventil
- 71
- konisches Element
- 72
- O-förmiger Ring
- 8
- erstes Verbindungselement
- 81
- erste Druckplatte
- 82
- zweite Druckplatte
- 83
- Unterlegscheibe
- 84
- Befestigungselement
- 85
- Befestigungselement
- 86
- Befestigungskörper
- 9
- zweites Verbindungselement
- 91
- dritte Druckplatte
- 911
- Eingriffsnut
- 92
- vierte Druckplatte
- 93
- Unterlegscheibe
- 94
- Dichtungsscheibe
- 95
- Befestigungselement
