DE2214676B2 - Scharnier mit einer einrichtung zum daempfen der schliessbewegung von tueren o. dgl., insbesondere von feuerhemmenden tueren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Scharniere mit einer Einrichtung zum Dämpfen der Schließbewegung von Türen od dgl., insbesondere von feuerhemmenden Türen, mit einer mittleren schwenkbaren und zwei äußeren ortsfesten Bandhülsen und einem rohrförmigen Bandzapfen, mit einem im Endbereich des als Zylinder dienenden Bandzapfens angeordneten und damit drehfest gekuppelten Kolben, dessen Kolbenstange mit einer die Schwenkbewegung der Tür od. dgl. in eine Axialbewegung umsetzende Schraubfiäche gekoppelt ist und einem Rückschlag- und einem Nadelventil zur Steuerung des Dämpfungsmittels.

Ein solches Scharnier ist aus der US-PS 25 38 678 bekannt Dieses bekannte Scharnier hat jedoch einen relativ aufwendigen Aufbau und läßt die Tür zu langsam sich schließen, und zwar bis in die Geschlossenstellung. Bei feuerhemmenden Türen, die meistens aus Stahl bestehen mit feuerfestem oder »euerhemmendem Material gefüllt sind und daher ein großes Gewicht haben kann es vorkommen, daß die Schließkraft des Scharniers zum sicheren Einfallen des Riegels nicht mehr ausreicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Scharnier zu schaffen, welches die Schließbewegung der Tür bis zu einem Restwinkel von beispielsweise etwa 30° langsam erfolgen läßt und sie dann freigibt, um dann noch ein sicheres Einrasten in das Schloß zu gewährleisten, wobei die Einrichtung zum Dämpfen der Schließbewegung so ausgebildet ist, daß sie die Öffnungsbewegung nicht wesentlich behindert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

a) der Bandzapfen drehfest mit der schwenkbaren Bandhülse gekuppelt ist,

b) die Kolbenstange an ihrem freien Ende über ein die Schraubfläche bildendes Steilgewinde mit einem ortsfesten Verschlußstopfen gekuppelt ist,

c) im mittleren Bereich des Bandzapfens ein von der Kolbenstange durchdrungener Ausweichkolben angeordnet ist, der zusammen mit dem Kolben einen ein hydraulisches Dämpfungsmittel enthaltenden Hydraulikraum begrenzt,

d) der Hydraulikraum durch eine im Bandzapfen fest eingesetzte, von der Kolbenstange durchdrungene und das Rückschlagventil aufweisende Überströmmuffe in zwei Zylinderräume unterteilt ist, und

e) die Kolbenstange im Bereich der Zylinderräume hohl isit und drei Radialbohrungen aufweist, von denen die erste Bohrung ein Bestandteil des im Kolben vorgesehenen Nadelventils ist und von denen die zweite und dritte Bohrung in Geschlossenstellung der Tür od. dgl. knapp oberhalb bzw. knapp unterhalb der Überströmmuffe angeordnet sind.

Der Ausweichkolben kann auf seiner Rückseite durch eine andererseits am Verschlußstopfen sich abstützende Druckfeder beaufschlagt werden.

Zweckmäßig ist die erste Radialbohrung durch das Nadelventil in ihrer öffnungsweite verstellbar. Das Nadelventil kann als Thermoelement bzw. Bimetallele

ment ausgebildet sein, so daß auch bei Temperaturschwankungen stets die gleiche Funktion gewährleistet ist. Es ist durch eine Axialbohrung eines benachbarten Verschlußstopfens zugänglich.

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal ist der Bandzapfen mit dem das Steilgewcade aufweisenden Verschlußstopfen axial unverschieblich, aber relativ zu diesem drehbar gekuppelt

Schließlich ist der Kolben zweckmäßig über eine Gleitkeilsicherung mit dem Bandzapfen gekuppelt, und der Bandzapfen wird vorteilhaft mit der an der Tür od. dgl. befestigten mittleren Bandhülse über eine Blattfederraste drehfest gekuppelt.

Das erfindungsgemäße Scharnier ist als zusätzliches Aggregat für sogenannte FH-Türen vorgesehen. Es kann aber auch bei anderen Türen oder sonstigen Öffnungsverschlüssen verwendet werden und hat den wesentlichen Vorteil, daß die Tür beim öffnen durch die Dämpfungseinrichtung kaum behindert wird, aber die Schließbewegung sicher gedämpft wi-d, wobei dennoch durch Freigabe der Schließbewegung auf einem Restwinkel sichergestellt wird, daß die Tür sicher ins Schloß fällt, was gerade bei feuerhemmenden Türen wichtig ist, da diese sonst ihre feuerhemmende Funktion im Notfall nicht ausüben können.

Die Erfindung wird nunmehr an Hand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung beschrieben, und zwar zeigt die Figur im Schnitt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Scharniers.

Die dargestellte Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer oberen Bandhülse 1, einer unteren Candhülse 2, die beide jeweils an der nicht dargestellten Zarge bzw. am Türrahmen befestigt sind, ferner aus einer mittleren Bandhülse 3, die an der Tür od. dgl. befestigt ist, sowie aus einer Zylinder- und Kolbeneinheit 4. Als oberer Abschluß ist ein ortsfester Verschlußstopfen 5 vorgesehen, der über einen Rastnocken 6 mit der oberen Bandhülse 1 drehfest gekuppelt ist. Den unteren Abschluß bildet ein Verschlußstopfen 7, der in der unteren Bandhülse 2 festsitzt und eine Axialbohrung 8 aufweist.

Die Zylinder- und Kolbeneinheit 4, welche die eigentliche Dämpfungseinrichtung bildet, weist einen als Zylinder dienenden Bandzapfen 9 auf, der mit der mittleren Bandhülse 3 über eine Biattfederraste 10 drehfest gekuppelt ist. Der Bandzapfen 9 ist durch Wirkverbindung mit einer Umfangsnut 11 eines Innenansatzes 12 des oberen Verschlußstopfens 5 axial fixiert, kann sich aber relativ zu diesem drehen. Im unteren Ende des Bandzapfens 9 ist ein Kolben 13 mit einer Dichtungsmanschette 14 gelagert. Der Kolben 13 ist mit dem Bandzapfen 9 über eine Gieitkeilsicherung 15 drehfest gekuppelt, kann sich abor relativ zum Bandzapfen 9 axial verschieben, wie aus der nachfolgenden Beschreibung der Wirkungsweise hervorgeht.

Mit dem Kolben 13 ist eine Kolbenstange 16 fest verbunden und erstreckt sich über die gesamte Länge des Bandzapfens 9. Die Kolbenstange 16 weist am oberen Ende ein Steilgewinde 17 auf, das in einer entsprechenden Steilgewindebohrung 18 im ortsfesten Verschlußstopfen 5 sitzt. Im unteren Teil weist die Kolbenstange 16 eine Mittelbohrung 19 auf. Diese Mittelbohrung 19 mündet in eine Gewindebohrung 20 im Kolben 13. In der Gewindebohrung 20 sitzt ein Nadelventil 21, welches über die Axialbohrung 8 des Verschlußstopfens 7 zugänglich und verstellbar ist. Es steuert eine erste Radialbohrung 22, die eine Verbindung zwischen der Mittelbohrung 19 der Kolbenstange 16 und einem ersten Zylinderraum 23 des Band/apfens 9 herstellt

Der Bandzapfen 9 weist noch einen zweiten Zylinderraum 24 auf. und beide Zylinderräume 23, 24 sind durch eine Übersirömmuffe 25 voneinander getrennt, die bei 26 fest mit dem Bandzapfen 9 gekuppelt ist Der zweite Zylinderraum 24 wird nach oben durch einen Ausweichkolben 27 begrenzt, der sowohl relativ zum Bandzapfen 9 als auch zur Kolbenstange 16 verschiebbai ist und auf der dem Zylinderraum 24 abgelegenen Seite unter der Einwirkung einer Druckfeder 28 steht, die sich oben gegen den Innenansatz 12 des Verschlußstopfens 5 abstützt. (Wenn in dieser Beschreibung von »oben« und »unten« die Rede ist, so gilt dies lediglich mit Bezug auf die Zeichnung. Die Dämpfungsvorrichtung ist auch in der umgekehrten Lage funktionsfähig und kann daher für links- und rechtsanschlagende Türen od. dgl. gleichermaßen verwendet werden.) Der Ausweichkolben 27 ist gegenüber dem Bandzapfen 9 und der Kolbenstange 16 durch eine Dichtung 29 abgedichtet.

Die Überströmmuffe 25 weist einen Überströmkanal 30 auf, in dem ein Rückschlagventil 31 vorgesehen ist. Im Bereich der Überströmmuffe 25 weist die Kolbenstange 16 zwei weitere Radialbohrungen 32 und 33 auf, von denen die eine (32) knapp oberhalb und die andere (33) knapp unterhalb der Überströmmuffe (25 liegt, wenn sich das Scharnier in Ausgangsstellung befindet, d. h. die ^Tür od. dgl. geschlossen ist.

Die Wirkungsweise des beschriebenen Scharniers ist folgende:

Wird die Tür od. dgl. geöffnet, denn dreht sich mit ihr die mittlere Bandhülse 3 (von oben gesehen) im Gegenuhrzeigersinn. Mit der Bandhülse 3 dreht sich infolge der Blattfederraste 10 auch der Bandzapfen 9. Mit dem Bandzapfen 9 dreht sich infolge der Gieitkeilsicherung 15 auch der Kolben 13. Da der Kolben 13 über die an ihm befestigte Kolbenstange 16 mit dem ortsfesten Verschlußstopfen 5 über das nichtsperrende Steilgewinde 17 gekuppelt ist, bewegt er sich außerdem axial nach oben, was zur Folge hat, daß das im unteren (ersten) Zylinderraum 23 befindliche Dämpfungsmittel (ζ. B. Hydrauliköl) teilweise über das öffnende Rückschlagventil 31 in den oberen (zweiten) Zylinderraum 24 verdrängt wird. Am Anfang erfolgt diese Verdrängung des Dämpfungsmittels auch über die Radialbohrungen 32 und 33. Dann aber verschindet die Radialbohrung 33 in der Überströmmuffe 25, so daß das Dämpfungsmittel seinen Weg durch den Überströmkanal 30 in der Überströmmuffe 25 und zu einem kleinen Teil auch über die Radialbohrung 22, die Mittelbohrung 19 der Kolbenstange 16 und die Radiaibohrung 32 findet. Es ist also ein im wesentlichen ungehindertes Überströmen des Dampfungsmittels vom ersten Zylinderraum 23 in den zweiten Zylinderraum 24 beim öffnen der Tür od. dgl. möglich. Durch die Überleitung des Dämpfungsmittels in den Zylinderraum 24 wird der Ausweichkolben 27 entgegen der Kraft der Druckfeder 28 nach oben gedrückt, wobei die Druckfeder 28 dafür sorgt, daß das Dämpfungsmittel unter Druckgehalten wird. Das Maß der Axialverschiebung von Kolben 13 und Kolbenstange 16 liegt innerhalb der axialen Abmessung der Gieitkeilsicherung 15. In Ausgangsstellung ist der Kolben 13 durch eine Einkröpfung 34 des unteren Endes des Bandzapfens 9 gesichert.

Wird die Tür od. dgl. freigegeben und durch den an ihr vorgesehenen Federtürschließer in Schließrichtung bewegt, so erfolgen die Bewegungen innerhalb der

Dämpfungseinrichtung des Scharniers in entgegengesetzten Richtungen zu denen, die beim öffnen der Tür od. dgl. in Betracht kommen, d. h., die mittlere Bandhülse 3 dreht sich (wiederum in der Zeichnung von oben gesehen) im Uhrzeigersinn. Mit ihr drehen sich der Bandzapfen 9, der Kolben 13 und die Kolbenstange 16. Der Kolben 13 bewegt sich zusätzlich zu seiner Drehung mit dem Bandzapfen 9 entsprechend der Steigung des Steilgewindes 17 auch axial nach unten. Dabei wird das Volumen des unteren Zylinderraumes 23 vergrößert, so daß das im oberen Zylinderraum 24 befindliche Dämpfungsmittel das Bestreben hat, wieder in den unteren Zylinderraum 23 überzuströmen, zumal es auch über den Ausweichkolben 27 unter dem Druck der Feder 28 steht, die bei der Schließbewegung der Tür od. dgl. die durch den üblichen Federtürschließer aufgebrachte Kraft noch unterstützt. Da jedoch bei dieser Strömungsrichtung das Rückschlagventil 31 schließt, kann das Dämpfungsmittel zunächst nur über die obere Radialbohrung 32, die Mittelbohrung 19 und die durch das Nadelventil 21 gedrosselte und als Düse wirksame Radialbohrung 22 in den unteren Zylinderraum 23 überströmen, so daß die Schließbewegung der Tür od. dgl. gebremst wird und langsam erfolgt. Erst wenn bei einem Restöffnungswinkel von beispielsweise etwa 30° die untere Radialbohrung 33 der sich abwärts bewegenden Kolbenstange 16 aus der Überströmmuffe 25 hervortritt, kann das Dämpfungsmittel im wesentlichen ungehindert vom oberen Zylinderraum 24 in den unteren Zylinderraum 23 gelangen, so daß die Tür mi: der Kraft des Federtürschließers sicher ins Schloß einfallen kann. Die Bremswirkung der Dämpfungseinrichtung (Zylinder- und Kolbeneinheit 4) bzw. der

ίο Freigabewinkel und die Schließkraft des Federtürschlicßers können so aufeinander abgestimmt werden, daß die Tür sanft, aber sicher, zuschlägt.

Wenn auch für die beschriebene Dämpfungseinrichtung in erster Linie ein Hydrauliköl als Dämpfungsmittel vorgesehen ist, so kann sie praktisch mit den gleichen konstruktiven Mitteln auch pneumatisch gesteuert werden. Bei Verwendung eines Öles kann das Nadelventil 21 als Thermoelement bzw. Bimetallelement ausgebildet werden, wodurch erreicht wird, daß sich das Nadelventil 21 entsprechend der jeweiligen Umgebungstemperatur und damit entsprechend der bei dieser Temperatur vorhandenen Viskosität des Hydrauliköles selbsttätig einstellt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Scharnier mit einer Einrichtung zum Dämpfen der Schließbewegung von Türen od. dgl., insbesondere von feuerhemmenden Türen, mit einer mittleren schwenkbaren und zwei äußeren ortsfesten Bandhülsen und einem rohrförmigen Bandzapfen, mit einem im Endbereich des als Zylinder dienenden Bandzapfens angeordneten und damit drehfest gekuppelten Kolben, dessen Kolbenstange mit einer die Schwenkbewegung der Tür od. dgl. in eine Axialbewegung umsetzende Schraubfläche gekoppelt ist, und mit einem Rückschlag- und einem Nadelventil zur Steuerung des Dämpfungsmittels, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Bandzapfen (9) drehfest mit der schwenkbaren Bandhülse (3) gekuppelt ist,

b) die Kolbenstange (16) an ihrem freien Ende über ein die Schraubfläche bildendes Steilgewinde (17) mit einem ortsfesten Verschlußstopfen (5) gekuppelt ist,

c) im mittleren Bereich des Bandzapfens (9) ein von der Kolbenstange (16) durchdrungener Ausweichkolben (27) angeordnet ist, der zusammen mit dem Kolben (13) einen ein hydraulisches Dämpfungsmittel enthaltenden Hydrauiikraum begrenzt,

d) der Hydraulikraum durch eine im Bandzapfen (9) fest eingesetzte, von der Kolbenstange (16) durchdrungene und das Rückschlagventil (31) aufweisende Überströmmuffe (25) in zwei Zylinderräume (23,24) unterteilt ist, und

e) die Kolbenstange (16) im Bereich der Zylinderräume (23, 24) hohl ist und drei Radialbohrungen (22, 32, 33) aufweist, von denen die erste Bohrung (22) ein Bestandteil des im Kolben (13) vorgesehenen Nadelventils (21) ist und von denen die zweite (32) und dritte Bohrung (33) in Geschlossenstellung der Tür od. dgl. knapp oberhalb bzw. knapp unterhalb der Überströmmuffe (25) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennteichnet, daß der Ausweichkolben (27) auf seiner Rückseite durch eine andererseits am Verschluß-•topfen (5) sich abstützende Druckfeder (28) beaufschlagt ist.

1. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennteichnet, daß die erste Radialbohrung (22) durch das Nadelventil (21) in ihrer öffnungsweite verstellbar Ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennteichnet, daß das Nadelventil (21) als Thermoelement bzw. Bimetallelement ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Nadelventil (21) durch eine Axialbohrung (8) eines benachbarten Verschlußstoplens (7) zugänglich ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandzapfen (9) mit dem das Steilgewinde (17) aufweisenden Verschlußstopfen (5) axial unverschieblich, aber relativ zu diesem drehbar gekuppelt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (13) über eine Gleitkeilsicherung (15) mit dem Bandzapfen (9) gekuppelt ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, daß der Bandzapfen (9) mit der an der Tür od. dgl. befestigten mittleren Bandhülse (3) über eine Blattfederraste (10) drehfest gekuppelt ist