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Bodentürschließer mit Eckantrieb
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Bodentürschließer für Aufschlagtüren,
mit einem ölgefüllten Schließergehäuse und einer in dessen einer Ecke angeordneten
Schließerachse, die'über ein auf ihr sitzendes Ritzel mit einer Zahnschwinge in
Antriebseingriff steht, die ihrerseits sowohl mit einem unter Wirkung einer Schließerfeder
stehenden Federkolben als auch einem dazu gegenläufig bewegbaren Schließ'dämpfungskolben
einer hydraulischen Dämpfungseinrichtung in Antriebsverbindung steht.
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Bodentürschließer obiger Art sind bekannt. Wegen ihrer in unmittelbarer
Nähe der einen Längs- und Stirnwandung ihres Gehäuses angeordneten Schließerachse
können sie im Gegensatz zu Bodentürschließern mit in der Gehäusemittellinie angeordneter
Schließerachse wesentlich bequemer montiert und ausgewechselt werden, nämlich ohne
daß dazu auch der Türflügel ausgebaut werden müßte. Darüber hinaus können solche
Bodentürschließer
mit Eckantrieb bereits bei Türöffnungswinkeln
von 1800,ein Türschließmoment erzeugen. Bei einem bekannten gattungsgemäßen Bodentürschließer
ist die mit der Schließerachse in Antriebseingriff stehende Zahnschwinge doppelarmig
ausgebildet, deren einer Arm mit zwei unter Wirkung je einer Schließerfeder stehenden
Federkolben gelenkig verbunden ist, während der andere'Arm der Zahnschwinge'über
ein Kolbenpleuel mit dem Schließ'dämpfungskolben verbunden ist. Nachteilig ist dabei
vor allem, daß dieser Bodentürschliesser mit Eckantrieb ein mit zunehmendem Türöffnungswinkel
ansteigendes Türschließmoment aufweist, während es mit zunehmendem Schließen des
Türflügels abfällt.
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Das ist höchst unerwünscht. -Hinzu kommt, daß hier die Schließerfeder'n
durch den verhältnismäßig großen Kreisbogen, den ihre mit der Zahnschwinge gelenkig
verbundenen Federkolben beschreiben, arbeitswegseitig stark beansprucht bzw. ausgelastet
werden, was unter anderem auch bedingt, daß hier keine von außen vorzunehmende Federkraftverstellung
vorgesehen ist. Auch besitzt der vorbekannte Bodenturschließer keine Öffnungsdämpfung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe'zugrunde, einen Bodentürschließer
mit Eckantrieb der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, der vor allem eine wesentlich
bessers Schließmomentenkennung besitzt, nämlich mit zunehmendem bis zu 1800 betragendem
Öffnungswinkel der Tür abnehmende Schließmomente liefert und dafür mit wesentlich
kürzeren VersteIlhuben der Schliesserfeder und des Schließdämpfungskolbens auskommt.
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Diese'Aufgabe'wird ausgehend von einem gattungsgemäßen Bodentürschließer
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Dämpfungskolben mit dem Federkolben über
eine achsparallel zur Zahnschwinge schwenkbeweglich gelagerte Kreuzschwinge und
letztere mit der Zahnschwinge über eine am freien Ende eines in der Nähe der Zahnschwinge
angeordneten
Lenkers schwenkbeweglich gelagerte Kurbelschwinge verbunden ist, die in ihrem dem
Zahnschwingen-Anlenkende abgewandten längeren Schwingenarm eine Kulissenführung
aufweist, in die ein an der Kreuz schwinge an deren der Schließerfeder und Dämpfungseinrichtung
zugewandten Seite sitzender Mitnehmer hineinragt. Vorteilhaft sind dabei auf der
Kurbelschwinge deren Anlenkstel'len für die Zahnschwinge und den Lenker sowie'ein
die Kulissenführung bildender Kulissenschlitz'geradlinig hintereinander angeordnet,
wobei die LängsmitteIlinie'des Kulissenschlitzes die Schwenkachse der Kurbelschwinge
kreuzt. Mit den vorerwähnten Mitteln nach der Erfindung kommt man zú einem Bodentürschließer
mit Eckantrieb', der beim Öffnen der Tür einen degressiven und beim Schließen der
Tür einen progressiven Schließmomentenverlauf aufweist, wodurch dem mechanischen
Arbeitsablauf der die Tür passierenden und sie öffnenden Person wesentlich besser
entsprochen wird. Dabei ist wesentlich, daß beim Öffnen und Schließen des Türflügels
durch das Zusammenwirken der erfindungsgemäßen Teile, insbesondere von Zahn-, Kurbel-
und Kreuzschwinge, einerseits die wirksamen Momentenarme der Zahnschwinge'und andererseits
auch die wirksamen Momentenarme'der Kurbelschwinge sich jeweils im gewünschten Sinne
verändern.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der Federkolben zugleich
zur Öffnungsdämpfung des bodentürschließers herangezogen werden, wozu er im freien
Ende eines die Schließerfeder enthaltenden Zylinders verschieblich gelagert ist.
Er kann dazu einen mit einem im Schließbewegungssinne öffnenden Rückschlagventil
versehenen Öldurchtrittskanal besitzen und mit Öldurchlaßspiel im Zylinder gelagert
sein, während am freien Ende der Zylinderwandung im Bewegungsbereich des Federkolbens
ein Öldurchlaßkanal vorhanden ist.
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Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist die Schließerfeder
an ihrem dem Federkolben gegenüberliegenden Ende an einem Federteller abgestützt,
der als auf einer von außen zu betätigenden Stellschraube sitzende Wandermutter
ausgebildet ist.
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Hierdurch kann die Vorspannung der Schließerfeder von außen bequem
geändert, also eine entsprechende Einstellung des Bodentürschließers auf verschiedene
"Stärken" erzielt werden.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind in weiteren Unteransprüchen gekennzeichnet.
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In der Zeichnung ist ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäß ausgebildeten sodentürschließers mit Eckantrieb dargestellt. Dabei
zeigt Fig. 1 einen horizontalen Schnitt durch den Bodentürschließer, und zwar in
einer der Schließstellung des Türflügels entsprechenden Schließposition seiner Antriebsteile,
Fig. -2 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf den -Bodentürschließer bei abgenommenem
Deckel, und zwar bei einer einem Türöffnungswinkel von 900 entsprechenden Position
seiner Teile, Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Draufsicht, jedoch bei einem
Türöffnungswinkel von 1800 entsprechender Position der Antriebsteile, und Fig. 4
ein Schließmomenten-Diagramm des Bodentürschließers.
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Der dargestellte Bodentürschließer besitzt ein mit Öl gefülltes Schließergehäuse,
das aus der Gehäusewanne 1 und dem damit abgedichtet verbundenen, nicht dargestellten
Gehäusedeckel besteht. In der Ecke 1' des Schließergehäuses ist die Schließerachse
2 beidendig
in der Gehäusewanne 1 und im Gehäusedeckel gelagert.
Die Schließerachse 2 ist mit einem Zahnritzel 3 versehen, das mit dem Zahnbogen
4' der Zahnschwinge 4 in Antriebseingriff steht, welche um die gehäusefeste Achse
4'' schwenkbeweglich ist.
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Mit der Zahnschwinge 4 ist über die Anlenkstelle 4''' die Kurbelschwinge
6 gelenkig verbunden, die auf dem am freien Ende des Lenkers 5 sitzenden Anlenkbolzen
5' schwenkbeweglich gelagert ist. Der Lenker 5 ist seinerseits über den gehäusefesten
Gelenkbolzen 5'' im Schließergehäuse gelagert, und zwar in der Nähe der Zahnschwinge
4. Der Lenker 5 ist so ausgebildet, daß die Kurbelschwinge 6 bei der jeweiligen
Schwenkbewegung der Zahnschwinge 4 und ihres Anlenkbolzens 4''' nicht nur eine entsprechende
translatorische Bewegung sondern auch eine entsprechende Schwenkbewegung um den
Lagerbolzen 5' vollführt.
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Im längeren Schwingenarm 6' der Kurbel'schwinge ist ein sich in deren
Längsrichtung mittig erstreckender Kulissenschlitz 6'' vorgesehen, in den ein an
einer Kreuschwinge 7 sitzender Mitnehmer 7' hineinragt. Diese Kreuz schwinge 7'ist
auf der gehäusefesten Schwenkachse 7'' schwenkbeweglich gelagert. Sie besitzt drei
Schwingenarme 7''', 7IV und 7 An letzterem befindet sich der als wälzgelagerte Rolle
ausgebildete Mitnehmer 7'', der in den Kulissenschlitz 6'' eingreift und an dessen
Wandung 6''' anliegt.
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An dem Schwingenarm 7' der Kreuzschwinge 7 ist das Kolbenpleuel 8'
des Schließdämpfungskolbens 8 angelenkt, der im Zylinder 9 der generell mit D bezeich'-neten
hydraulischen Schließ'dämpfungseinrichtung verschieblich gelagert ist. Der Schließdämpfungskolben
8 besitzt einen längs verlaufenden Öldurchlaßkanal 8'',
der mit
einem sich bei im Öffnungssinne des Türflügels erfolgender Bewegung des Schließdämpfunskolbeins
8 öffnenden-Rückschlagventil 8''' versehen ist.
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Der Zylinder 9 der Dämpfungseinrichtung D ist mit dem Schließergehäuseinneren
über zwei parallel zueinander verlaufende Öldurchtrittskanäle 10, 11 verbunden,
die jeweils durch einstellbare Drosselventile 10' bzw. 11' in ihrem Öldurchlaßvermögen
steuerbar sind.
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Während der Öldurchlaßkanal 11 ständig mit dem Drucklosraum des Schließergehäuseinneren
in Verbindung steht, mündet der Öldurchlaßkanal 10 über seinen Querkanal 10'' am
freien Ende des Zylinders 9 ein, wo er durch den SchlieKdämpfungskolben 8 zumeist
verschlossen gehalten wird. Lediglich in der in Fig. 1 dargestell-ten Schließlage
des Türflügels bis zu einem Türöffnungswinkel von etwa 50, bei der also der Schließdämpfungskolben
8 im wesentlichen die in Fig. 1 dargestellte Position einnimmt, wird der Durchlaßkanal
10 über eine'im vorderen Teil des Kolbens 8 vorhandene Längsnut oder eine entsprechende
Durchmesserverjüngung 8 mit dem Schließergehäuseinneren verbunden. Das liefert bei
entsprechend schwächerer Dämpfungseinstellung des Drosselventils- 10' den -sogenannten
Türschlag, durch den die Schloßfalle eingedrückt und der Quetschluftwiderstand zwischen
Türflügel und -zårge überwunden werden kann.
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Mit ihrem anderen Arm 7IV ist die Kreuzschwinge 7 über das Koppelglied
12 mit dem durch die'Schliesserfeder 13 beaufschlagten Federkolben 14 antriebsmäßig
verbunden bzw. daran abgestützt. Der Federkolben 14'ist am freien Ende des die Schließ'erfeder
13 enthaltenden Federzylinders 15 mit geringem Öldurchlaßspiel verschieblich gelagert.
Er dient damit zugleich zur Türöffnungsdämpfung und ist zu diesem Zweck mit einem
Öldurchlaßkanal 14' versehen, in dem ein bei der
Türschließbewegung
sich offnendes Rückschlagventil 14' vorgesehen ist. In der Wandung des Federzylinders
15 ist im Verschiebebereich des Federkol-bens 14 ein Öldurchlaßkanal 15' vorhanden,
der bei größeren Türöffnungswinkeln entsprechend Fig. 2 und 3 durch den Federkolben
14 verschlossen wird, mithin letz'terer für eine entsprechende Türöffnungsdämpfung
sorgt, indem das im Federzylinder 15 vorhandene Öl bei der weiteren Einwärtsbewegung
des Federkolbens 14 gezwungen wird, teilweise zwischen letzterem und der Zylinderwandung
in den drucklosen Schiießgehäuseinnenraum zu strömen.
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Damit bei Türen, die windbeaufschlagt geöffnet werden müssen, die
Stauwirk-ung und also auch die Öffnungsdämpfung gemindert werden kann, ist die zylindrische
Federkammer 15 noch über einen weiteren Öldurchlaßkanal 16 mit dem Schließ'gehäuseinneren
zu verbinden, wobei sich im Öldurchlaßkanal 16 ein von-außen einstellbares Drosselventil
16' befindet.
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An ihrem dem Federkolben 14 gegenüberliegenden Ende ist die Schließerfeder
13 an einem Federteller 17 abgestützt, der als auf der von außen verstellbaren Spindel
18 sitzende'Wandermutte-r ausgebildet ist.
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Hierdurch kann die Vorspannung de-r Schließerfeder 13 von außen bequem
verstellt, mithin der Bodentürschließ'er auf verschiedene "Stärken 3, 4'und 5",
wie in Fig. 4 dargestellt, voreingestellt werden.
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Wie die Fig. 1 bis 3 zeigen, liegen die Anlenkstellen 4''' und 5
sowie der Kurvenschlitz 6'' der Kurbelschwinge 6 und die Schwenkachse 7'' sowie
der Mitnehmer 7' der Kreuzschwinge 7 stets auf einer Geraden. In der in Fig. 1 dargestellten
Schließlage des Türflügels ist der wirksame Momentenarm x der Zahnschwinge 4-am
größten. Beim Türöffnen wird dieser
wirksame Momentenarm x durch
die koppelkreisgebundene Schwenkbewegung der KurbeIschwinge 6 zunehmend kürzer.
Im gleichen Sinne ändert sich auch der wirksame Momentenarm y an der Kurbelschwinge
6, da der Mitnehmer 7' an der Kreuzschwinge 7 dabei zunehmend nach links im Kulissenschlitz
6'' an dessen Wandung 6' entlang wandert. Durch die Kombination der vorerwähnten
beiden Änderungen der wirksamen Momentenarme x, y kommt es zu der gewünschten Abnahme
des Türschließmoments mit zunehmendem Türöffnungswinkel und analog beim Schließen
der Tür zu einem entsprechenden Anwachsen des Schließmoments.
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Beim Öffnen des Türflügels wird durch den der Kreuzschwinge'7'vermittelten
Drehimpuls der Schließdämpfungskolben 8 aus seiner in Fig. 1 dargestellten Ruheposition
aus dem Zylinder 9 gezogen, während über den Schwingenarm 7IV der Kreuz schwinge
und das Kurbelglied 12 der Federkolben 14 weiter in den Federzylinder 15 hineingedrückt
und dadurch die Schließerfeder 15 weiter gespannt wird. Von einem bestimmten Türöffnungswinkel
ab (vgl. Fig. 2) verschließt der Federkolben 14 den Strõmungskanal 15'. Da das Rückschlagventil
14'' beim Türöffnen geschlossen ist, wird das im Federzylinder 15 vorhandene Ö1
teilweise über den engen Extrusionsspalt zwischen Federkolben 14 und Zylinderwandung
in den Drucklosraum des Schließergehäuses gedrückt, wodurch es zu einer entsprechenden
Öffnungsdampfung kommt. Diese hängt von der Arbeitsgeschwindigkeit des Federkolbens
14 und damit letztlich auch von der SchneLligkeit der Türöffnungsbewegung ab. -Je
nach Einstellung des Drosselventils 16' im Öldurchlaßkanal 16 kann diese Türöffnungsdämpfung
von außen abe'r noch verstellt bzw. verringert werden.
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Die durch die Schließerfeder 13 beim Schliessen des Türflügels wirksam
werkende kinetische Energie wird durch den Flüssigkeitswiderstand in der hydraulischen
Dämpfeinrichtung D, zeiteinstellbar durch die Drosselventile 10', 11', voll kontrolliert.
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Dabei steuert das Drossenlventil 11' im Durchlaßkanal 11 den Schließvorgang
ab maximalem Türöffnungswinkel von 1800 (Fig. 3) bis zur Schließlage des Türflugels
(Fig. 1). Das DrosseLventil 10' wird dagegen nur ab einem Türöffnungswinkel von
etwa 50 bis zur Schließlage'der Tür wirksam, nämlich erst dann, wenn der Schließdämpfungskolben
8 soweit in den Zylinder 9 eingefahren ist, daß sein im Durchmesser kleinerer Bund
8IV den Durchlaßkanal 10 mit dem Drucklosraum des Schließergehäuses verbindet.
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Das liefert den soqenannten Türschlag.
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Zu den vorerwähnten verbesserten Funktionseigenschaften des Bodentürschließers
kommt hinzu, daß auch seine Dämpfungsqualität noch verbessert-wird.
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Das hängt damit zusammen, daß bei der Türflügelbewegung die Kurbelschwinge
6 aufgrund ihres beweglichen Schwenklagers 5' am Lenker 5 einen erzwungenen Schwenkhub
vollführt, wobei das Schwenkmanöver über einem genau definierten Schwenkpunkt, nämlich
der Schwenkachse'7''' der Kreuzschwinge 7 erfolgt. Die Koppelkreisbahnen der Anlenkstellen
4''' und 5' sowie der Schwenkpunkt 7'' sind so aufeinander abgeStimmt, daß bei gleich
großer Winkelteilung der Kreisbåhn der Zahnwschwingen-Anlenkstelle 4''' die Schwenkwinkel
der Kurbelschwinge 6 eine ungleich große Teilung aufweisen.
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Beim Türöffnen werden die entsprechenden Schwenksektoren daher zunehmend
kleiner und umgekehrt beim Schließen des Türflügels größer, wobei sich die Sektorenverschiebung
analog auf die Drehung der Kreuzschwinge 7 über trägt. Das hat zur Folge, daß der
Schließ'dämpfungskolben
8 beim Schließen des Türflügels mit stetig
größer werdendem Hub und somit gegen ein sich zunehmend vergrößerndes Ölvolumen
arbeitet, was zu einem sich verstärkenden Flüssigkeitswiderstand fühhrt.
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Es versteht sich, daß bei einem Bodentürschliesser, sofern er für
einen ohne Schloßfalle versehenen Türflügel eingesetzt werden soll, der Öldurchlaßkanal
10 auch vollständig geschlossen werden kann, so daß dann kein Tursc-hlag erfolgt,
sich vielmehr eine durchgehend dämpfungskontrollierte Türschließung ergibt, wobei
der Türflugel ohne ein Aufschlaggeräusch auf die Türzarge aufläuft.