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Türschließer mit Feststellvorrichtung
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Türschließer gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Türschließer der gattungsgemäßen Art sind beispielsweise aus der DE-OS
23 11 343 und der DE-OS 27 39 034 bekannt geworden.
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Allgemein ist dem Ventilkanal ein Einwegventil antiparallel zugeordnet,
so daß die Tür jederzeit geöffnet werden kann nach Art eines Freilaufes. Bei eingeschaltetem
Magnetventil ist jedoch die Türschließbewegung blockiert, so daß die Tür in praktisch
beliebigen Offenlagen festgestellt wird. Durch Fernauslösung, z. B. von einem Branderkennungselement,
kann der Haltestromkreis unterbrochen werden, worauf die Tür selbsttätig schließt.
Insbesondere bei Brandschutzabschlüssen wird so die Ausbreitung von heiß-en Brandgasen
und Rauch eingedämmt. Nun sollen aber einzelne Türen auch individuell geschlossen
werden können. Dazu kann zu beiden Seiten der Tür ein Unterbrechertaster installiert
werden. Dies ist aber vom Materialaufwand, vor allem aber vom Installationsaufwand
her sehr aufwendig. Man ist daher bemüht, im Türschließer selbst Vorkehrungen zu
treffen, um die Tür trotz eingeschaltetem Magnetventil schließen zu können. Die
vorbekannten
Lösungen beruhen darauf, daß durch kurzzeitiges Zudrücken der Tür von hand in der
druckseitigen Zylinderkammer ein entsprechender ueberdruck bewirkt wird, der entweder
das Magnetventil oder ein zu diesem parallel geschaltetes Überdruckventil ausdrückt.
Eine gestufte Ausbildung des Ventiles sorgt dann dafür, daß das betreffende Ventil
trotz des anschließenden geringeren Restdruckes offen bleibt, bis die Tür selbsttätig
vollends die Schließlage erreicht hat.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine im wesentlichen gleichwirkende
Ausbildung eines Türschließers zu schaffen, die zum einen aus der patentrechtlichen
Abhängigkeit von den vorgenannten Schutzrechtsanmeldungen führt und die zum anderen
gegenüber dem Vorbekannten noch Anwendungsvorteile bringt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem Merkmal des Anspruchs 1
gelöst. Öldruckzustände dienen wie bekannt als Selektionskriterien, diese werden
aber im Gegensatz zum Bekannten dazu herangezogen, den Magnetstromkreis zu schalten.
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Daraus, daß der Magnetstromkreis unterbrochen wird, ergeben sich noch
die folgenden Vorteile gegenüber dem Bekannten: Zunächst läßt sich zentral die Häufigkeit
solch individueller Türbetätigungen sichtbar machen, was Anlaß dazu sein kann, den
einen oder anderen Haltestromkreis zeitweise zwecks Stromeinsparung abzutrennen,
wenn die Tür (oder mehrere Türen) ohnejiin stets immer-wieder zugedrückt wird -
beispielsweise bei einer bestimmten Witterung.
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Vor allem äußert sich der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung im
Zusammenhang mit Doppelflügeltüren. Hier muß sichergestellt werden können, daß die
Türflügel in der richtigen Reihenfolge schließen. Der Öldruckschalter gewährleistet
hierbei, daß nicht nur der eine Türflügel
schließt, der gerade von
Hand zugedrückt wird, sondern daß zufolge der im Anspruch 3 spezifizierten Reihenschaltung
stets beide Türflügel schließen.
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Es ist auch daran gedacht, den Ausleger des Schließfolgereglers mittels
eines Elektromagneten in einer optisch ansprechenden Bereitschaftslage am Türrahmen
anliegend zu halten. Auch hier läßt sich das Schaltelement vorteilhaft einsetzen,
indem es auch diesen in die Reihenschaltung einbezogenen Elektromagneten schaltet.
Wird also ein Flügel einer Doppeltür zugedrückt, so ist gewährleistet, daß beide
Türflügel selbsttätig schließen und daß der Schließfolgeregler in seine Funktionslage
vorschwenkt und die richtige vollständige Schließung der beiden Türflügel erzwingt.
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Im Sinne der im Anspruch 1 angegebenen Lösung liegt es beispielsweise,
wenn das Schaltelement als Öldruckschalter ausgebildet ist, dessen Kontakt mechanisch
(z. B. mittels eines hydraulischen Dämpfungskolbens) verzögert wird, so daß er erst
nach einer gewissen Zeit wieder in seine Schließlage zurückkehrt. Demgegenüber greift
die im Anspruch 2 bezeichnete Ausgestaltuny auf ein in der Elektronik übliches Zeitschaltglied
zurück, womit die erforderliche Zeitsteuerung präziser und weitgehend temperaturstabil
zu bewerkstelligen ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert,
in der Ausführungsbeispiele dargestellt sind.
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Es zeigt: Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Türschließer gemäß der
Erfindung, teilweise schematisch vereinfacht, teilweise im Schnitt,
Fig.
2 eine Detailvergrößerung aus Fig. 1 im Schnitt, Fig. 3 ein Schaltschema gemäß einer
bevorzugten Variante der Erfindung.
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Die Draufsicht in Fig. 1 zeiyt einen Einblick in einen Zementkasten
1, der dazu bestimmt ist, im Fußboden eingelassen zu werden und den Türschließer
2 aufzunehmen. Dieser Türschließer 2 ist von bekannter Bauart und deshalb ist sein
Aufbau nur schematisch zum besseren Verständnis der Gesamtfunktion angedeutet. Er
weist eine Schließerwelle 3 auf, an der zwei Nockenscheiben 4 und 5 übereinanderliegend
angeordnet sind. An gehäusefesten Lagern 6 und 7 sind Schwinghebel 8 und 9 gelagert,
die etwa mittig je eine Rolle 10, 11 halten. Die Rolle 10 überträgt in bekannter
Weise die Druckkraft einer Schließfeder 12 auf die Nockenscheibe 4.
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Zufolge des Bahnverlaufs dieser Nockenscheibe 4 wirkt somit (außer
in der gezeichneten Null-Lage) auf die Schließerwelle 3 ein Drehmoment ein, welches
bestrebt ist, die Schließerwelle 3 und eine damit verbundene Tür in die Schließlage
zu bewegen.
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Beim Öffnen der Tür muß die Schließerwelle 3 bei der gezeichneten
Kurvenform in Richtung des Pfeiles 13 drehen Die Geschwindigkeit der Schließbewegung
wird von einer Dämpfeinrichtung 14 kontrolliert, die über die Rolle 11 auf die Nockenscheibe
5 einwirkt und zufolge deren Nockenform den Schließvorgang in der gewünschten und
bekannten Weise hemmt.
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An das Gehäuse dieses bekannten Türschließers 2 ist (in ebenso bekannter
Weise) das Gehäuse 15 einer Feststellvorrichtung seitlich angeflanscht. Ein radial
zur Schließerwelle3 geführter Stößel 16 liegt mit einer an einem Ende angebrachten
Rolle 17 an der Nockenscheibe 5 an und sein anderes Ende liegt an einer Rolle 18
eines Winkelhebels 19 an, der um eine gehäusefeste Achse 20 schwenkbar gehalten
ist. Eine an ihm befestigte zweite Rolle 21 drückt gegen
die Stirnkappe
22 eines Kolbens 23, der in einem Zylinder 24 verschiebbar geführt ist. Die Stirnkappe
22 enthält ein Einwegventil 25, welches bei einer Kolbenbewegung nach links öffnet
und bei einer Bewegung nach rechts schließt. Eine Nachführfeder 26, welche sich
zwischen Kolben 23 und einer Verschlußkappe 27 abstützt, sorgt für eine stete Anlage
der Rolle 17 an der Nockenscheibe 5. Von der zwischen der Verschlußkappe 27 und
dem Kolben 23 eingeschlossenen druckseitigen Zylinderkammer 28 führt ein Ventilkanal
29 zur unterdruckseitigen Zylinderkammer 30.
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In den Ventilkanal 29 ist ein Ventil 31 eingefügt, dessen Magnetspule
bei eingeschaltetem Strom einen Ventilstößel 32 dicht gegen einen Ventilsitz 33
drückt. Bei unterbrochenem Stromkreis hingegen kann das Öl aus der druckseitigen
Zylinderkammer 28 über eine Bohrung 34 zum Ventilsitz 33 und durch den Ringspalt
zwischen dem Ventilsitz 33 und dem Ventilstößel 32 hindurch in die Kammer 35 zwischen
dem Schraubansatz 36 des Ventils 31 und der Verschlußkappe 27 strömen. Von dort
aus mündet eine Bohrung 37 in der Verschlußkappe 27 zu einer Bohrung 38 im Gehäuse
15, die in die unterdruckseitige Zylinderkammer 30 ausmündet. Dieser genannte Ölweg
von der Bohrung 34 bis zur Bohrung 38 stellt den Ventilkanal 29 dar.
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Anzumerken ist noch, daß im Ausführungsbeispiel die Magnetkraft den
Ventilstößel 32 gegen den Öldruck halten muß, jedoch ist genausogut auch ein solcher
Kanalverlauf möglich, der einen umgekehrten Strömungsverlauf im Ventil 31 ergibt,
da hierbei das Ventil 31 keine Erkennungsfunktion hat, sondern einfach nur den Ventilkanal
29 zu sperren hat, solange die Magnetspule erregt ist.
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Erfindungsgemäß ist nämlich an der Verschlußkappe 27 ein Öldruckschalter
39 angebracht, beispielsweise mit einem Gewindeansatz 40 in ein Gewindeloch eingeschraubt,
unter Freilassung eines Zwischenraumes 42. Von diesem Zwischenraum
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führt eine Bohrung 43 unmittelbar in die druckseitige Zylinderkammer 28. Der dort
herrschende öldruck wirkt daher geichermaßen im Zwischenraum 42.
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Anhand der Fig. 2 wird nun der genauere Aufbau des Öl druckschalters
39 erläutert, wobei die Figur mehr als Prinzipskizze zu verstehen ist. Der Gewindeansatz
40 enthält eine Bohrung 44, die in eine Meßkammer 45 mündet. Diese Meßkammer 45
enthält eine Membrane 46, die mit ihrem Rand zwischen dem Gewindeansatz 40 und einem
Gehäuseblock 47 einyespannt ist. Die Membrane 46 ist das vom Öldruck beaufschlagte
Sensorglied und ein Gleitbolzen 48, der im Gehäuseblock 47 und einer Abschlußplatte
49 geführt ist, überträgt ihre Bewegung auf einen im Prinzip angedeuteten Schaltkontakt
50. Die Anschlußfahnen 51 und 52 des Schaltkontaktes 50 sind in der aus Isoliermaterial
bestehenden Abschlußplatte 49 eingebettet. Eine einenendes im Gehäuseblock 47 und
anderenendes an einer Einstellschraube 53 abgestützte Drahtfeder 54 dient zur Erzeugung
einer auf das Sensorglied (Membrane 46) einwirkenden Federkraft.
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Dazu spannt sie sich über den nach außen ragenden Endteil des Gleitbolzens
48.
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Ergänzend zum öldruckschalter 39 befindet sich im Gehäuse 15 noch
eine in Fig. 1 lediglich angedeutete Schaltungsplatine 55, an der die gemäß Fig.
3 in der strichpunktierten Umrahmung enthaltenen Bauteile angebracht sind. Diese
bilden zuswnmen mit dem öldruckscllalter 39 das nachstehend näher beschriebene Schaltelement.
So enthält das Schaltelement noch ein Zeitglied 56 und ein Schaltglied 57.
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Das Schaltglied 57 besteht im Beispiel aus einem Relais, dessen Spule
58 über das Zeitglied 56 während einer einstellbaren Zeitdauer erregt wird, wobei
dann die Relaiskontakte 59 und 60 aus der gezeichneten in die strichliert angedeutete
Lage bewegt werden. Der Kontakt 60 liegt in Reihe mit dem Kontakt 50 des Öldruckschalters
39
und in Reihe mit der mit 61 bezeichneten Magnetspule des Ventils
31 in dem von der Plusklemme 62 zur Minusklemme 63 führenden Leitungszug.
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An der diesen Klemmen von einem nicht gezeichneten Netzgerät zugeführten
Betriebsspannung ist auch das Zeitglied 56 angeschlossen. Im gezeichneten nicht
aktivierten Zustand wird der einenendes an der Minusklemme 63 angeschlossene Kondensator
64 mit seinem, anderen Anschluß über den Kontakt 59 und einen Ladewiderstand 65
an die Plusklemme 62 geschaltet, so daß er sich auf die Betriebsspannung auflädt.
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In Reihe mit der Spule 58 liegt die Kollektor-Emitterstrecke eines
Transistors 66, dessen Basis über eine Diode 67 an die Verbindungsleitung 68 zwischen
den Kontakten 50 und 60 geführt ist. Bei geschlossenem Kontakt 50 wird damit der
Basis das Potential der Minusklemme 63 aufgezwungen, so daß der Transistor 66 keinen
zur Relaiskontaktbetätigung ausreichenden Strom zuläßt.
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Sobald jedoch der Kontakt 50 öffnet, wird das Potential der Verbindungsleitung
68 positiv und diese Potentialänderung gelangt als Auslösesignal über die Diode
67 an die Basis des Transistors 66, der dadurch niederohmig gesteuert wird.
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Damit steigt die Stromstärke in der Spule 58 und das Relais betätigt
seine Kontakte 60 und 61. Der Kondensator 69, der parallel zum kontakt 60 liegt,
stellt sicher, daß trotz des offenen Kontaktes während der Umschaltphase des Kontaktes
59 das Auslösesignal erhalten bleibt. Wenn dann der Kontakt 59 vollends umgeschaltet
hat, liegt die positive Spannung des Kondensators 64 über einen Entladewiderstand
70 an der Basis, so daß damit die Diode 67 in Sperrichtung gepolt ist. Die Kondensatorspannung
hält nun den Transistor 66 im leitenden Zustand undklingt zufolge des über den Kontakt
59, den Entladewiderstand 70, die Basis-Emitterstrecke des Transistors 66 und die
Spule 58 fließenden Entladestromes ab, bis nach einer vorgegebenen Zeitdauer die
an der Basis anliegende Spannung nicht mehr ausreicht,
um den Transistor
genügend leitfähig zu halten. Es wird dann das Relais wieder abfallen, womit die
Kontakte 59 und 60 wieder die gezeichnete Ausgangslage einnehmen.
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Die Gesamtfunktion des Tiirschließers wird nachstehend beschrieben:
Beim Öffnen der mit der Schließerwelle 3 verbundenen Tür drehen sich die Nockenscheiben
4 und 5 in Richtung des Pfeiles 13. Zufolge des ansteigenden Bahnverlaufs der Nockenscheibe
4 wird die Rolle 10 nach rechts gedrückt und die Schließfeder 12 gespannt. Die Rolle
17 des Stößels 16 stützt sich (im Beispiel) zunächst gegen einen Kurventeil 57,
der keine Abstandsänderung zur Drehachse der Schließerwelle 3 aufweist. Erst wenn
die Tür über (beispielsweise) 850 hinaus geöffnet wird, gelangt die Rolle 17 auf
einen zur Drehachse hinführenden Kurventeil 58 - die Feststellung ist somit überhaupt
erst ab dieser Türöffnungsweite aktiv. Beim weiteren öffnungsvorgang schiebt sich
der Stößel 16 zur Drehachse hin unter dem Einfluß der Nachführfeder 26, die den
Kolben 23 nach links schiebt. Das in der Zylinderkammer 30 befindliche Öl wird hier
vom Kolben verdrängt und strömt durch das Einwegventil 25 ungehindert in die Zylinderkammer
28. Ist der Öffnungsvorgang beendet, so versucht die Schließfeder 12 in umgekehrter
Wirkungsfolge die Schließerwelle 3 in die Ausgangslage zurückzudrehen.
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Diese Schließfederkraft wird aber entsprechend dem über setzungsverhältnis
des Getriebes (Nocken 5, Stößel 16, Schwinghebel 19) auch auf den Kolben 23 übertragen
und versucht, diesen nach rechts zu verschieben. Wenn aber das Ventil 31 geschlossen
ist, kann das Öl nicht abströmen.
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Die auf den Kolben 23 einwirkende Schließfederkraft läßt sich unter
Berücksichtigung der Querschnittsfläche des Kolbens in einen Öldruck pro Flächeneinheit
umrechnen. Da dieser Öldruck herrscht, wenn die Tür festgehalten wird, sei er Haltedruck
genannt.
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Sobald von einer Person zusätzlich zu dem von der Schließfeder 12
herrührenden Schließmoment auf die Tür gedrückt wird, übersteigt der Öldruck in
der Zylinderkammer 28 den Haltedruck. Ab einem bestimmten Überdruck wirkt eine Kraft
auf die Membrane 46, die über den Gleitbolzen 48 den Kontakt 50 öffnet. Dies verursacht
das vorhin angesprochene Auslösesignal, welches dann mittels des Zeitgliedes 56
und des Schaltelementes 57 den Stromkreis der Magnetspule 61 beispielsweise für
10 Sekunden unterbrochen hält. Während dieser Zeitspanne kann die Tür selbsttätig
in ihre Schließlage einschwenken.
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Mit dem Öffnen des Ventils 31 sinkt sofort der Druck in der Zylinderkammer
28 auf einen geringen Restdruck ab und der Kontakt 50 des Öldruckschalters 39 schließt.
Wegen der Reihenschaltung mit dem Kontakt 60 bleibt dies aber während der innerhalb
der vorgenannten Zeitspanne erfolgenden Schließbewegung ohne Bedeutung. Sobald das
Schaltelement 57 seinen Kontakt 60 ebenfalls wieder geschlossen hat, ist der Türschließer
wieder bereit für einen neuen Bewegungszyklus mit Feststellung.
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Bei einer Doppelflügeltür empfiehlt es sich, die Magnetspulen der
in beiden Türschließern befindlichen Ventile parallel oder in Reihe zu schalten
und gemeinsam in Reihe zu schalten mit der Reihenschaltung der Schaltelemente sowie
der Reihenschaltung der Uldruckschalter. Damit ist gewährleistet, daß beim Zudrücken
eines der Türflügel stets beide Türflügel geschlossen werden, so daß unter Mitwirkung
eines Schließfolgereglers immer eine ordnungsgemäße Schließlage erreicht wird.