DE3742213C2

DE3742213C2 - Türschließer mit einer durch eine Federanordnung im Schließsinn belasteten Schließerwelle

Info

Publication number: DE3742213C2
Application number: DE3742213A
Authority: DE
Inventors: Dietrich Jentsch
Original assignee: Dorma Deutschland GmbH
Current assignee: Dorma Deutschland GmbH
Priority date: 1987-12-12
Filing date: 1987-12-12
Publication date: 1995-03-30
Anticipated expiration: 2007-12-13
Also published as: DE3908340C2; DE3908340A1; US4999872A; DE3742213A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Türschließer mit einer durch eine Federanordnung im Schließsinn belasteten, im Schließergehäuse gelagerten Schließerwelle, die mit einem verschiebbaren Kolben einer Dämpfungszwecken dienenden, hydraulischen Kolben-Zylindereinheit in drehmomentübertragendem Eingriff ist, wobei der von der Federanordnung beaufschlagte, ein beim Türöffnen geschlossenes Rückschlagventil aufweisende Kolbenkopf ab einem bestimmten Türöffnungswinkel mit einem gehäuseseitigen Rückstromkanal umgangen ist, in den ein die Öffnungsbewegung des Türflügels dämpfendes Schließ- bzw. Drosselventil integriert ist.

Ein Türschließer der vorgenannten Art ist aus der DE 33 31 783 A1 bekanntgeworden, bei welchem der der Öffnungsdämpfung dienende Kolbenkopf von einer einseitig im Gehäuse vorgesehenen Druckmittelkammer umgeben ist, die sich über einen Teilbereich der Öffnungsbewegung erstreckt, und die ab einem bestimmten Türöffnungswinkel in einen gehäuseseitigen Rückströmkanal übergeht, der bis zum Ende des die Federanordnung aufnehmenden Zylinderteiles geführt ist, und in welchen ein im Gehäuse einstellbar angeordnetes Drosselventil eingreift. Die Drosselstellung, in der eine wirksame und im gewünschten Umfang erzielte Dämpfung der Türöffnungsbewegung erfolgen kann, läßt sich in der Praxis nur äußerst schwierig einstellen. In der Regel ist das Drosselventil entweder für eine Dämpfungsbewegung des Türflügels zu weit offen, so daß eine wirksame Dämpfung des Türflügels bei dessen Offenschwingen infolge seines Aufstoßens nicht erfolgt, oder aber das Drosselventil ist gänzlich geschlossen, so daß eine Öffnungsbewegung des Türflügels über das Ende der den Kolbenkopf umgebenden Druckmittelkammer hinaus so gut wie ausgeschlossen ist, da sich dann das im die Federanordnung aufnehmenden Zylinderraum befindliche Druckmittel infolge des fehlenden Ausweichweges nicht weiter zusammendrücken läßt. Insbesondere kann es im zuletzt angesprochenen Fall zu Beschädigungen des Türschließers bzw. dessen Lagerungen oder Gestängen kommen. Um dies zu verhindern, werden oft auch Überdruckventile eingebaut, die jedoch auch bei richtig eingestelltem Drosselventil ansprechen und somit die Dämpfungswirkung ausgerechnet dann aufheben, wenn die Dämpfung am meisten benötigt wird, nämlich dann, wenn der Türflügel heftig aufgestoßen wird.

Die US 46 65 583 offenbart einen Türschließer, der im Kolbenkopf einen Bypaßkanal aufweist, der bei der Dämpfung der Schließbewegung wirksam ist und sich in Richtung auf die Schließwelle einengt. Die Dämpfung der Öffnungsbewegung erfolgt bei diesem vorbekannten Türschließer durch eine Leckage mittels einer Passungstoleranz zwischen dem Kolbenmantel und der Zylinderbohrung des Schließergehäuses.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Türschließer der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß auch bei einem vollständigen Verschluß des Rückströmkanals eine von der Öffnungsgeschwindigkeit des Türflügels abhängige Dämpfung der Öffnungsbewegung möglich ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kolbenkopf einen stets offenen Bypaßkanal mit kleinem Kanalquerschnitt aufweist, der ausgehend von der zur Federanordnung gekehrten Kolbenseite in Richtung auf die Schließerwelle erweitert ist. Dadurch ist gewährleistet, daß nach Überfahren der drosselfreien Kanalabschnitte das im die Federanordnung aufnehmenden Zylinderraum komprimierte Druckmittel über den Bypaßkanal in jedem Fall entweichen kann, unabhängig davon, ob das Drosselventil sich in einer Schließlage oder in einer die Dämpfung der Öffnungsbewegung des Türflügels ermöglichenden Lage befindet. Durch die Erweiterung des Bypaßkanals zu seiner drucklosen Seite hin wird ein den Durchfluß durch den Bypaßkanal unterbrechender Druckanstieg im Einlaufbereich verhindert, da durch die Erweiterung des Bypaßkanals zu seiner Abflußseite hin eine stetige Ent spannung des Druckmittels stattfinden kann. Dadurch werden die Strömungswiderstände im Bypaßkanal verringert, so daß sich an dessen Einlaufseite kein den Kompressionsdruck im die Federanordnung umgebenden Druckmittel überschreitender Druck aufbauen kann. Dies führt dazu, daß bei langsamer Öffnungsbewegung des Türflügels vom Türbenutzer praktisch nur die zur Überwindung der Federkraft erforderliche Kraft am Türflügel aufgewandt werden muß. Bei einem plötzlichen Aufstoßen des Türflügels wird der von der Federanordnung be aufschlagte Kolbenkopf ohne nennenswerten hydraulischen Widerstand so weit vorlaufen, bis die drosselfreie Kanal mündung des Rückströmkanales vom Kolbenkopf überschritten ist, um danach in die Dämpfungsphase einzutreten. Je höher die Kolbengeschwindigkeit in dieser Dämpfungsphase ist, um so stärker erfolgt eine Dämpfung der Öffnungsbewegung, bis schließlich der Kolbenkopf und damit auch der Türflügel in seiner Öffnungsbewegung zum Stillstand kommt, um danach von der Federanordnung in die Schließlage in der üblichen Weise zurückgeführt zu werden.

Die Dämpfung der Öffnungsbewegung des Türflügels ist somit immer optimal, das heißt, bei langsamer Öffnungsbewegung ist die Dämpfung kaum wahrnehmbar, während die Dämpfung bei heftigem Aufwerfen des Türflügels sehr stark ist. Da der Bypaßkanal während jeder Bewegungsphase des Kolbens an der jeweilig erreichten Stelle vorhanden sein muß, ist dieser Bypaßkanal vorteilhaft dem von der Federanordnung beauf schlagten Kolbenkopf zugeordnet. Dabei kann der Bypaßkanal vorteilhaft von einer in die Mantelfläche des Kolbenkopfes eingetieften Rille gebildet sein. Da jedoch dieser Kolben kopf auch ein Rückschlagventil aufweist, das bei Öffnungs bewegung des Türflügels schließt und bei Schließbewegung des Türflügels öffnet, ist es aus fertigungstechnischen Gründen vorteilhaft, wenn der Bypaßkanal nicht an der Mantelfläche des Kolbenkopfes angeordnet ist, sondern von einer in die Mantelfläche des Rückschlagventiles im Kolbenkopf eingetieften Rille gebildet wird.

Obschon die Rille verschiedene Querschnittsformen aufweisen könnte, so weist sie jedoch vorteilhaft einen dreieck förmigen Querschnitt auf, wobei die Rille mit ihrer Längs achse in Bezug auf die Längsachse des Kolbens radial nach innen und in Richtung auf die Schließerwelle hin geneigt angeordnet ist. Dadurch wird automatisch eine Querschnitts vergrößerung des Bypaßkanales im oben angesprochenen Sinne erzielt.

Die Erfindung ist in Ausführungsbeispielen auf der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 den erfindungsgemäßen Türschließer in einem Längsschnitt nach der Linie I-I von Fig. 2, wobei sich der Schließerkolben in einem dem Schließzustand des Türflügels entsprechenden Lage befindet,

Fig. 2 einen Querschnitt des in Fig. 1 dargestellten Türschließers nach der Linie II-II von Fig. 1,

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Türschließers analog Fig. 1, bei dem sich jedoch der Schließerkolben in einer der Maximalöffnungslage des Türflügels ent sprechenden Stellung befindet,

Fig. 4 das in den von der Federanordnung beauf schlagten Kolbenkopf eingesetzte Rück schlagventil als vergrößerte Einzelheit IV von Fig. 3,

Fig. 5 eine Ansicht des in Fig. 4 dargestellten Rückschlagventils auf seine Einlaufseite gesehen.

Der aus der Zeichnung ersichtliche Türschließer weist ein langgestrecktes Gehäuse 10 auf, welches mit einer in Längsrichtung des Gehäuses verlaufenden Zylinderbohrung 11 versehen ist, die auf einer Seite von einer Stirnwand 12 und auf der anderen Seite durch einen Gewindestopfen 13 dicht verschlossen ist. Quer durch das Gehäuse 10 erstrecken sich in bekannter Weise zwei zueinander fluchtende, nicht dargestellte Stufenbohrungen, die Lagereinsätze mit Dicht ringen aufnehmen, in welchen die Schließerwelle 14 drehbar geführt ist. In ihrem mittleren Bereich weist diese Schließerwelle 14 ein Zahnritzel 15 auf. Beide Endteile der Schließerwelle 14 sind zur drehfesten Aufnahme eines nicht dargestellten Gestängearmes zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem Türrahmen und dem Türflügel durch beispielsweise die Anbringung von Vierkanten 16 zur form schlüssigen Drehmomentübertragung hergerichtet.

In der Zylinderbohrung 11 ist ein Kolben 17 längsverschieb bar angeordnet, der aus einem ersten Kolbenkopf 18 zur Dämpfung der Schließbewegung des Türflügels, aus einem zweiten Kolbenkopf 19 zur Dämpfung der Öffnungsbewegung des Türflügels und aus einem dazwischen angeordneten die Kolbenköpfe verbindenden Steg 20 besteht. Dieser Steg 20 ist als Zahnstange ausgebildet, die mit dem Zahnritzel 15 der Schließerwelle 14 kämmt. Drehbewegungen der Schließer welle 14 bewirken daher Längsbewegungen des Kolbens 17 und umgekehrt. Im Kolbenkopf 18 befindet sich ein Rückschlag ventil 21, das zur vom Kolbenkopf 18 und vom Gewindestopfen 13 begrenzten Zylinderkammer 22 hin öffnet und bei Druck entwicklung in der Zylinderkammer 22 schließt. In bekannter Weise ist diese Zylinderkammer 22 mittels eines nicht dar gestellten Überbrückungskanales mit dem zwischen den Kolbenköpfen 18 und 19 gebildeten drucklosen Raum 23 verbunden, wobei wie üblich, in den in der Nähe des Gewindestopfens 13 in die Zylinderkammer 22 einmündenden Kanalast ein ebenfalls nicht dargestelltes Drosselventil zur Dämpfung der Türschließ bewegung geschaltet ist.

An dem zur Dämpfung der Türöffnungsbewegung benutzbaren Kolbenkopf 19 stützt sich eine Federanordnung 25 einerends ab, die andernends an einer in der Gehäusestirnwand 12 einstellbar gehalterten Druckscheibe 26 anliegt. Die vom Kolbenkopf 19 und der Druckscheibe 26 eingeschlossene und die Federanordnung 25 aufnehmende Zylinderkammer 27 bildet während der Öffnungsphase des Türflügels ebenfalls einen Druckraum, der über einen Rückströmkanal 28 mit dem drucklosen Raum 23 im Bereich der Schließerwelle 14 ver bunden ist. In die Zylinderkammer 27 mündet der Rückström kanal 28 mit zwei Kanalbohrungen 29 und 30 ein, wovon die Kanalbohrung 29 an einer solchen Stelle in die Zylinder kammer 27 drosselfrei einmündet, die bei einem Türöffnungs winkel von etwa 70° vom Kolbenkopf 19 überfahren und dabei abgesperrt wird. Die Kanalbohrung 30 befindet sich im Endbereich der Zylinderkammer 27 in einer solchen Lage, daß der Kolbenkopf 19 die Kanalbohrung 30 auch dann noch freiläßt, wenn er eine der maximalen Türöffnung entsprechende Lage erreicht hat. Zwischen die Kanalbohrung 30 und den Rückströmkanal 28 ist ein Drosselventil 31 geschaltet, das zur Dämpfung der Öffnungsbewegung des erfindungsgemäßen Türschließers auch vollständig geschlossen sein kann, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist und nachfolgend näher be schrieben wird. Allerdings kann bei der vorliegenden Lösung das Drosselventil 31 mit der Kanalbohrung 30 auch vollkommen entfallen.

Auch der Kolbenkopf 19 weist ein Rückschlagventil 24 auf, das bei Druckentwicklung in der Zylinderkammer 27 - das heißt, bei Öffnungsbewegung des Türflügels während dessen Dämpfungsphase - schließt, und bei Türschließbewegung öffnet.

Der Kolbenkopf 19 ist mit einem Bypaßkanal 32 versehen, der bei dem aus den Fig. 1 und 2 ersichtlichen Ausführungsbei spiel aus einer über die gesamte Stärke des Kolbenkopfes 19 verlaufenden und in diesen von seiner Mantelfläche radial nach innen eingetieften Rille 33 gebildet ist. Diese Rille weist einen zu Drosselzwecken geeigneten kleinen Kanalquerschnitt auf, der an der Stirnseite des Kolbenkopfes 19, die der Zylinderkammmer 27 zugekehrt kleiner ist als an der dem drucklosen Raum 23 zugekehrten Seite des Kolben kopfes 19. Dies bedeutet, daß der Bypaßkanal ausgehend von der zur Federanordnung 25 hinweisenden Seite in Richtung auf die Schließerwelle 14 erweitert ist. Auch bei dem aus Fig. 3 ersichtlichen Ausführungsbeispiel ist der Bypaß kanal 32 aus einer Rille 34 gebildet, die jedoch in die Mantelfläche des Ventilkörpers des Rückschlagventiles 24 eingearbeitet ist. Dabei weisen die aus den Fig. 1 bis 5 ersichtlichen Rillen 33 bzw. 34 einen dreieckförmigen Querschnitt auf, der von der zur Zylinderkammer 27 hin weisenden Kolbenseite ausgehend sich über die Bypaßkanal längserstreckung stetig erweitert, so daß während des Durchfließens des Druckmediums durch den Bypaßkanal eine ständige Entspannung des Druckmittels stattfindet.

Es versteht sich allerdings, daß der Bypaßkanal auch einen vom Dreieckquerschnitt abweichenden Querschnitt aufweisen kann, wobei von Bedeutung ist, daß der Kanalquerschnitt sich in Durchflußrichtung zwecks Druckentspannung stetig er weitert.

Wenn nun der Türflügel ausgehend von seiner Schließlage, der die Lage des Kolbens 17 des in Fig. 1 dargestellten Türschließers entspricht, geöffnet wird, so kann zunächst das in der Zylinderkammer 27 befindliche Druckmittel über die Kanalbohrung 29 und den Rückströmkanal 28 in den drucklosen Raum 23 abfließen, bis der Kolbenkopf 19 die Kanalbohrung 29 überfahren hat. Während dieser Öffnungs phase des Türflügels ist an diesem eine Kraft aufzubringen, durch welche die Wirkung der Federanordnung 25 überwunden wird. Erst ab der Öffnungsstellung des Türflügels, bei welcher der Kolbenkopf 19 die Kanalbohrung 29 überdeckt hat, - etwa entsprechend einem Türöffnungswinkel von 70°, bei entsprechend gewählter Lageanordnung der Kanalbohrung 29 - muß eine geringfügig größere Kraft aufgewandt werden, da bei geschlossenem Drosselventil 31 das in der Zylinder kammer 27 befindliche Druckmittel in den drucklosen Raum 23 nur über den Bypaßkanal 32 abströmen kann. Wird die Öffnungsbewegung des Türflügels in langsamer Weise fort gesetzt, so ist der Strömungswiderstand des Druckmittels durch den Bypaßkanal 32 relativ gering, so daß die Kraft zur Türöffnung nur unbedeutend höher sein muß, als die auf den Kolben 17 einwirkende Kraft der Federanordnung 25. Wenn jedoch eine beschleunigte Türöffnung oberhalb von etwa 70° Türöffnungswinkel erfolgt, wird der Widerstand durch das gedrosselte Abfließen des Druckmittels durch den Bypaßkanal 32 ebenfalls größer. Dies führt dazu, daß beim Aufstoßen des Türflügels über den Bereich von 70° Tür öffnungswinkel hinaus der Türflügel derart gedämpft wird, daß er zum Stillstand kommt, und zwar unabhängig von der Geschwindigkeit mit welcher der Türflügel in seine Öffnungs lage überführt wird. Dabei kommt der Türflügel unabhängig von der Größe der Öffnungsenergie nahezu immer an der gleichen Stelle zum Stillstand. Danach wird der Türflügel in der bekannten Weise von der auf den Kolben 17 einwirken den Federanordnung 25 in seine Schließlage überführt, wobei der Kolben 17 dann wieder die aus Fig. 1 ersichtliche Lage einnimmt.

Bezugszeichenliste

10 Gehäuse
11 Zylinderbohrung
12 Stirnwand
13 Gewindestopfen
14 Schließerwelle
15 Zahnritzel
16 Vierkant
17 Kolben
18 Kolbenkopf
19 Kolbenkopf
20 Steg, Zahnstange
21 Rückschlagventil
22 Zylinderkammer
23 druckloser Raum
24 Rückschlagventil
25 Federanordnung
26 Druckscheibe
27 Zylinderkammer
28 Rückstromkanal
29 Kanalbohrung
30 Kanalbohrung
31 Drosselventil
32 Bypaßkanal
33 Rille
34 Rille

Claims

1. Türschließer mit einer durch eine Federanordnung im Schließsinn belasteten, im Schließergehäuse gelagerten Schließerwelle, die mit einem verschiebbaren Kolben einer Dämpfungszwecken dienenden, hydraulischen Kolben-Zylindereinheit in drehmomentübertragendem Eingriff ist, wobei der von der Federanordnung beaufschlagte, ein beim Türöffnen geschlossenes Rückschlagventil aufweisende Kolbenkopf ab einem bestimmten Türöffnungswinkel mit einem gehäuseartigen Rückströmkanal umgangen ist, in den ein die Türöffnungsbewegung des Türflügels dämpfendes Drossel- bzw. Schließventil integriert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenkopf (19) einen stets offenen Bypaßkanal (32) mit kleinem Kanalquerschnitt aufweist, der ausgehend von der zur Federanordnung (25) gekehrten Kolbenseite in Richtung auf die Schließerwelle (14) erweitert ist.

2. Türschließer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypaßkanal (32) von einer in die Mantelfläche des Kolbenkopfes (19) eingetieften Rille (33) gebildet ist.

3. Türschließer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypaßkanal (32) von einer in die Mantelfläche des Rückschlagventiles (24) im Kolbenkopf (19) einge tieften Rille (34) gebildet ist.

4. Türschließer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rille (33, 34) einen dreieckförmigen Querschnitt aufweist, wobei die Rille (33, 34) mit ihrer Längsachse in Bezug auf die Achse des Kolbens (17) radial nach innen geneigt angeordnet ist.