DE4024121A1 - Schliesselement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schließelement zum selbsttätigen Schließen von bewegten Elementen, inbesondere von Türen, Toren, Fenstern oder dergleichen gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruches 1.

Hydraulische Schließelemente zur Schließung von bewegten Ele­ mente wie z. B. Türen, Toren oder auch Fenstern, sind hinlänglich bekannt. Alle diese Schließelemente sind als geschlossenes System zu betrachten. Innerhalb eines druckfesten Gehäuses be­ finden sich verschiedene Druckelemente, welche in verschiedenen Abschnitten untergebracht sind. Neben den Druckelementen sind zum Ausgleich des Dämpfungsmediums, welches sich innerhalb des geschlossenen Gehäuses befindet, auch Drosselkanäle vorhanden. Diese Drosselkanäle sind vielfach mit Ventilen bzw. auch Rück­ schlagventilen ausgerüstet. Die Ansprechschwelle dieser Ventile ist in der Regel einstellbar, damit durch die individuelle An­ passung ein höheres Maß an Sicherheit erreicht werden kann. So lassen z. B. die Überdruckventile bei einem Anstieg des Druckes auf eine bestimmte Höhe das Dämpfungsmedium durch. Eine solche Funktion ist z. B. dann gegeben, wenn beim Aufschlagen einer Tür sie in dem letzten Bereich nochmals abgedämpft wird.

In der Regel kann das Schließelementgehäuse in drei Räume aufge­ teilt werden, nämlich Dämpfungsraum, Federraum und den druck­ losen Achsraum. In allen drei vorgenannten Bereichen befindet sich auch das Dämpfungsmedium. Über Bypass-Kanäle kann dieses Dämpfungsmedium dann wieder entweichen, unabhängig davon, ob sich die Drosselventile öffnen oder geschlossen bleiben. Die Bypass-Kanäle enden in dem drucklosen Achsraum, und es kann somit eine Entspannung des Dämpfungsmediums innerhalb des ge­ schlossenen Systemes stattfinden. Dies führt dazu, daß bei lang­ samer Öffnungsbewegung des Türflügel vom Türbenutzer praktisch nur die zur Überwindung der Federkraft erforderliche Kraft am Türflügel aufgewendet werden muß. Jedoch bei einem plötzlichen Aufstoßen des Türflügels wird der von der Federanordnung beauf­ schlagte Kolbenkopf ohne nennenswerten hydraulischen Widerstand so weit vorlaufen, bis die drosselfreie Kanalmündung des Rück­ stromkanales vom Kolbenkopf überschritten ist, um danach in die Dämpfungsphase einzutreten. Hieraus kann gefolgert werden, daß je höher die Kolbengeschwindigkeit in dieser Dämpfungsphase ist, um so stärker erfolgt eine Dämpfung der Öffnungsbewegung und der Türflügel kommt in seiner Öffnungsbewegung zum Stillstand. Durch die Federanordnung wird der Türflügel nun in seine Schließlage in der üblichen Weise zurückgeführt.

Die Bezeichnung druckloser Achsraum ist bei der ersten Betrach­ tungsweise vielleicht etwas irreführend. Es herrscht natürlich auch in diesem Innenbereich des Schließelementes ein gewisser Druck, ausgelöst durch das Dämpfungsmedium. Dieser geringe Druck ist aber in keiner Weise in seinem Betrag mit den entstehenden Drücken innerhalb des Dämpfungsraumes und des Federraumes zu vergleichen. Im Dämpfungsraum und im Federraum (Bereich Öff­ nungsdämpfung) entstehen durch die Komprimierung des Dämpfungs­ mediums sehr hohe Drücke, die z. B. über die innenliegenden Ven­ tile der Kanäle einen Expansionsausgleich zum drucklosen Achs­ raum erfahren.

Ventilkörper, wie sie in Türschließern verwendet werden, be­ schreibt die Deutsche Offenlegungsschrift P 24 05 265.

Aus der Deutschen Patentschrift P 17 08 331 ist ein selbsttäti­ ger Türschließer bekannt geworden, bei dem Beschädigungen der gegeneinander verstellbaren Drosselglieder bei Türschließern vermieden werden.

Mit der Deutschen Offenlegungsschrift P 27 54 482 ist ein Tür­ schließer offenbart worden, welcher seine zuverlässige Funktion auch dann gewährleisten soll, wenn größere Temperaturschwankun­ gen auftreten, wie es beispielsweise in Gebirgen oder auf Schiffen der Fall ist. Die Anmeldung geht davon aus, daß bei Be­ trachtung der Abmessungen und äußeren Gestaltung es von beson­ derem Vorteil ist, einen Strömungsbegrenzer, der die Bremswir­ kung erzeugt, im Kolbenglied anzuordnen. Dieses wird dadurch ereicht, daß der Strömungsbegrenzer mit einem Drosselkanal aus­ gerüstet ist, der nur teilweise vom Hauptströmungskanal des Tür­ schließers getrennt ist. Hierdurch ergibt sich ein kürzerer Strömungskanal, und dadurch soll der Vorteil eines günstigeren Verhaltens bei Temperaturschwankungen und einer raumsparenden Gestaltungsmöglichkeit gegeben sein.

Die beim Stand der Technik vorherrschenden Ventile bzw. Ventil­ anordnungen befinden sich alle innerhalb des hermetisch nach außen abgeschlossenen Schließergehäuses.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schließelement zum selbst­ tätigen Schließen von bewegten Elementen, insbesondere von Türen, Toren und Fenstern, zu schaffen, welches auch unter ex­ tremen Temperaturbedingungen, d. h. insbesondere bei hohen Umge­ bungstemperaturen seine Funktion in jedem Falle bleibend auf­ rechterhält. Auch dürfen Folgeschäden durch die hohe Tempera­ tureinwirkung an dem Schließelement nicht auftreten. Ferner darf die Ausgestaltung der Erfindung nicht dazu führen, daß das Ge­ häuse des Schließelementes in seinen geometrischen Abmessungen im Volumen zunimmt. Darüber hinaus muß durch den erfindungsge­ mäßen Gedanken die Sicherheit der das Schließelement umgebenden Bereiche in jeder Hinsicht sichergestellt sein.

Die Erfindung wird gemäß dem Anspruch 1 dadurch gelöst, daß sich innerhalb des Schließelementgehäuses mindestens ein druckab­ hängiges Ventil befindet, welches bei einem auftretenden Über­ druck innerhalb des Schließelementes diesen Überdruck aus einem Innenraum an die Außenatmosphäre abläßt. Gerade durch äußere Wärmeeinwirkung, sei es durch Sonneneinstrahlung oder aber in extrem belasteten Räumen, expandiert das Dämpfungsmedium inner­ halb des Schließelementes. Diese Expansion kann so weit gehen, daß das Schließelementgehäuse zum Platzen gebracht wird. Dieser enorme Druckanstieg zerstört somit das Gehäuse und eine einwand­ freie weitere Funktion des Schließelementes ist nicht mehr gege­ ben, weil das Dämpfungsmedium nun ungehindert aus dem Schließ­ element austreten kann. Nicht allein, daß dadurch das Schließ­ element in seiner Funktion unbrauchbar geworden ist, sondern auch die Verschmutzung der Umwelt durch das Austreten des Dämpfungsmediums stellen somit eine Belastung für den Betreiber des Schließelementes dar.

Zur Sicherung des Schließelementes ist es unwichtig, ob nur ein Überdruckventil nach außen vorhanden ist oder ob auch in Ausgestaltung der Erfindung je ein entsprechend dimensioniertes Überdruckventil im drucklosen Achsraum, Federraum oder Dämpfungsraum angeordnet ist.

Es wäre allerdings auch denkbar, entgegen dem erfindungsgemäßen Gedanken, in dem Schließerelementgehäuse eine Sollbruchstelle einzubauen. Dieses hätte allerdings die vorbeschriebenen Folgen, daß der Schließer danach unbrauchbar wäre.

Durch den erfindungsgemäßen Gegenstand bleibt jedoch das Schließelement in seiner Funktion voll erhalten, weil durch das Druckausgleichsventil, welches als Rückschlagventil ausgebildet sein kann, das Gehäuse des Schließelementes nicht beschädigt wird. Der sich aufgrund des ausgedehnten Dämpfungsmediums aufge­ baute erhöhte Druck wird über das Druckausgleichsventil nach der Außenwelt ausgeglichen. Aufgrund von verschiedenen Dämpfungs­ medien und auch verschiedenen Schließelementen, sowohl für Türen, Tore oder auch Fenster und andere bewegte Elemente, ist es zweckmäßig, dieses Druckausgleichsventil in seiner Ansprech­ schwelle einstellbar zu machen. Durch diese Maßnahme ist auf jeden Fall durch Berechnungen und empirische Erfahrungen es mög­ lich, das Schließelement in seiner gesamten Funktion zu erhal­ ten, denn wenn der überschüssige Druck über das Druckausgleichs­ ventil abgelassen wird, so gehen, wie sich in der Praxis gezeigt hat, nur einige Tropfen des Dämpfungsmediums verloren. Dieser geringe Verlust des Dämpfungsmediums beeinträchtigt in keiner Weise die Funktion des Schließelementes. Bedenkt man, daß auf­ grund des Füllvorganges und des verwendeten Dämpfungsmediums das Schließelement nie 100%ig gefüllt ist, so ist dieser wie vorbe­ schriebene geringe Verlust des Dämpfungsmediums nicht von aus­ schlaggebender Bedeutung. Auch bei anstehenden Brandversuchen, wo erhöhte Umgebungstemperaturen auftreten, sowie bei Prüfungen an rauchdichten Türen, würde der erfindungsgemäße Gegenstand an einem Schließelement nicht zur Zerstörung des Schließelementes führen. Hat sich das vorbeschriebene Druckausgleichsventil auf­ grund des überhöhten Druckes z. B. im drucklosen Achsraum geöff­ net, so schließt es sich automatisch selbsttätig dann wieder, wenn der auf der Innenseite des drucklosen Achsraumes anstehende Druck unter die Ansprechschwelle des Druckausgleichsventiles ge­ treten ist.

In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gegenstandes ist es auch möglich, ein geschaltetes Ventil einzusetzen. In diesem Falle könnte z. B. aufgrund eines vorhandenen Sensors der Innendruck des Schließelementes gemessen werden und bei einer bestimmten Höhe des Innendruckes im Schließelement kurzzeitig das Druckaus­ gleichsventil öffnen. Auch hierbei ist es sichergestellt, daß nach Ausgleich des Überdruckes sich das Ventil automatisch wieder schließt.

Damit die sehr geringe Menge des austretenden Dämpfungsmediums nicht die Umgebung verschmutzt, befindet sich innerhalb des Schließerelementes oder am Schließerelementgehäuse eine Auffang­ vorrichtung, welche das austretende Dämpfungsmedium auffängt. Dieses kann z. B. innerhalb eines Kanales, in welchem der Ausgang des Druckausgleichsventiles endet, ein eingeführtes flüssig­ keitsaufnehmendes Medium sein oder in einem vorgesehenen Raum aufgefangen werden. Wie Versuche gezeigt haben, treten beim An­ sprechen des Druckausgleichsventiles nur wenige Tropfen des Dämpfungsmediums aus. Diese würden in dem Falle von dem flüssig­ keitsaufsaugenden Medium aufgefangen werden und könnten somit auch innerhalb bzw. am Schließerelement verbleiben. Wenn ent­ sprechende Schließerelemente extremen Außentemperaturen ausge­ setzt werden, so kann auch dem Umweltbewußtsein damit Rechnung getragen werden, daß dieses flüssigkeitsaufnehmende Medium in einem bestimmten Zeitinterval aus dem Kanal herausgenommen wird und durch ein entsprechend neues ersetzt wird.

Die Erfindung soll anhand von einem schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 Schließergehäuse im Schnitt mit dargestelltem Überdruckventil,

Fig. 2 Schließelement im Längsschnitt.

In einem Gehäuse (37), welches an den Längsseiten durch die Ver­ schlußschrauben (11 und 20) hermetisch verschlossen werden kann, befinden sich die Elemente für das Schließelement. Der gesamte Innenraum des Gehäuses (37) kann in drei verschiedene Zonen oder Räume aufgeteilt werden. Hier wäre als erstes der drucklose Achsraum (1) zu nennen, in welchem sich die Achse (10) befindet, die die Verbindung zwischen Schließelement und zu betätigendes Element nach außen hin darstellt. Die zur Bewegung eines Elemen­ tes notwendigen Vorrichtungen sind in dieser Ausführung nicht dargestellt worden. Neben dem drucklosen Achsraum (1) ist auch noch ein Federraum (2) vorhanden. In diesem Federraum (2) befin­ det sich eine starke Druckfeder (16), welche auf der einen Seite von dem Öffnungskolben (26) und auf der anderen Seite von einer Einstellmutter (18) gehalten wird. Der Öffnungskolben (26) ist für die Öffnungsdämpfung des zu betätigenden Elementes zustän­ dig. Mit der Federstellschraube (23), die in der Federstell­ mutter (18) geführt wird und sich an der Sicherungsscheibe (24) abstützt kann von außen durch die Verschlußschraube (20) die Druckkraft der Feder (16) eingestellt werden. Wie bereits er­ wähnt, befindet sich in dem Federraum (2) ein Dämpfungsmedium. Damit dieses Dämpfungsmedium jedoch nicht nach außen hin austre­ ten kann, sind sowohl die Verschlußschraube (20) mittels einer Runddichtung (21) und auch die Federstellschraube mittels einer Runddichtung (22) abgedichtet. Innerhalb des Öffnungskolbens (26) befindet sich ein Rückschlagventil, welches aus einer Druckfeder (38) und einem Stift (27) gebildet wird. Geführt wird dieses Rückschlagventil in einer Buchse (25), welche gleichzei­ tig auch die Druckfeder (16) führt. Als dritter Raum befindet sich in dem Gehäuse (37) noch der Dämpfungsraum (3). Dieser Dämpfungsraum (3) ist für die Schließbewegung zuständig. Der Dämpfungsraum (3) ist in seinen geometrischen Abmessungen gegen­ über dem Federraum (2) relativ klein. Auch hier befindet sich eine Druckfeder (12), welche auf einen Kolben (15) eine Kraft ausübt. Innerhalb des Kolbens (15) befindet sich wiederum ein Rückschlagventil, welches aus einer Druckfeder (33), einem Druckstift (35) und einer Ventilbuchse (13) gebildet wird. Ana­ log dem Ventil innerhalb des Öffnungskolbens (26) ist auch das Ventil im Schließkolben (15) ein Rückschlagüberdruckventil. Quasi sind alle drei beschriebenen Räume innerhalb des Gehäuses (27) miteinander verbunden. Diese Verbindung wird zum einen durch die vorbeschriebenen innenliegenden Rück­ schlag/Überdruckventile hergestellt bzw. durch nicht darge­ stellte Überstromkanäle bzw. Bypass-Kanäle, welche bei bestimm­ ten anstehenden Drücken bzw. Stellungen des Schließelementes aktiviert werden.

In der Fig. 1 ist das Schließelement in einem Seitenschnitt dargestellt worden. Hier ist auch das erfindungsgemäße Über­ druckventil (6) zu erkennen, welches aus einer Druckfeder (40) und einer Einstellschraube (39) gebildet wird. Der Ventilsitz (9) endet an einem Kanal (4), welcher an einem weiteren längs verlaufenden Kanal (8) zu einem der drei vorbeschriebenen Räume führt. Entsprechend der Dimensionierung des Überdruckventiles (6) kann somit das Überdruckventil an den drucklosen Achsraum (1), an den Federraum (2) oder an den Dämpfungsraum (3) ange­ schlossen werden. Dieses muß über entsprechend ausgeführte Kanäle durchgeführt werden.

In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gedankens ist es aller­ dings auch möglich, je ein entsprechend dimensioniertes Über­ druckventil mit einem Ausgang nach außen hin an den drucklosen Achsraum (1), an den Federraum (2) und an den Dämpfungsraum (3) einzubauen. Den Ausschlag für diese Entscheidung werden mit Sicherheit geometrische Abmessungen des Schließelementes geben.

Das sich in dem gesamten Gehäuse (37) befindliche Dämpfungs­ medium wird über den Verschluß (7) eingefüllt. Damit dieses Dämpfungsmedium jedoch nicht außerhalb des Schließelementes Ver­ unreinigungen hervorruft, kann hinter der einen Stellschraube (39) nach außen hin gesehen vom Gehäuse (37) eine nicht darge­ stellte Auffangvorrichtung bzw. ein Raum vorhanden sein, in dem dieses Dämpfungsmedium gesammelt werden kann. Dieser nicht dar­ gestellte Raum kann auch ein verlängerter Kanal sein, in welchem ein das Dämpfungsmedium aufnehmendes Mittel eingeführt wird, welches von Zeit zu Zeit bei Bedarf ausgewechselt werden kann. Da das gesamte Schließelement als geschlossenes System zu be­ trachten ist, kann aufgrund des nun vorhandenen Überdruckven­ tiles (6), welches die Verbindung von dem geschlossenen System an die Umwelt darstellt, der aufgrund von Wärmeeinwirkungen ent­ standene Überdruck abgelassen werden. Durch diese Maßnahme bleibt das Gehäuse aufgrund des anstehenden Überdruckes unbe­ schädigt, und es kann die Funktion des Schließelementes voll er­ halten bleiben. Das oder die Überdruckventile (6) können ein­ stellbar gemacht werden, um so an die verwendeten Dämpfungs­ medien innerhalb des Schließerelementes angepaßt zu werden. Das Überdruckventil (6) sollte vorzugsweise als Rückschlagventil ausgeführt werden, damit es sich nach erfolgter Öffnung und damit abgesunkenem Druck innerhalb des Gehäuses (37) auch selbsttätig wieder schließt. Ferner kann dieses Überdruckventil (6) auch als ein geschaltetes Ventil ausgeführt werden, welches durch einen entsprechenden Sensor den entstandenen Überdruck innerhalb des Gehäuses (37) ausgleicht.

Bezugszeichenverzeichnis

 1 druckloser Achsraum
 2 Federraum
 3 Dämpfungsraum
 4 Kanal
 5 Ventilstift
 6 Überdruckventil
 7 Verschluß
 8 Kanal
 9 Ventilsitz
10 Achse
11 Verschlußschraube
12 Druckfeder
13 Ventilbuchse
14 Buchse
15 Kolben
16 Druckfeder
18 Federstellmutter
19 Stützscheibe
20 Verschlußschraube
21 Runddichtung
22 Runddichtung
23 Federstellschraube
24 Sicherungsscheibe
25 Buchse
26 Öffnungskolben
27 Stift
28 Bolzen
29 Laufrolle
30 Bolzen
31 Rolle
32 Zylinderstift
33 Druckfeder
34 O-Ring
35 Druckstift
36 Runddichtung
37 Gehäuse
38 Druckfeder
39 Einstellschraube
40 Druckfeder

Claims (10)

1. Schließelement zum selbsttätigen Schließen von bewegten Elementen, insbsondere von Türen, Toren, Fenstern oder der­ gleichen mit einer die Schließgeschwindigkeit des Elementes beeinflussenden hydraulischen Dämpfungsvorrichtung, welche sich in einem hermetisch geschlossenen Gehäuse befindet, welches mit einem Dämpfungsmedium gefüllt ist und mit min­ destens einem Dämpfungsraum, mindestens einem Federraum und mindestens einem drucklosen Achsraum ausgestattet ist, wel­ che durch Drosselkanäle und/bzw. Ventileinrichtungen inner­ halb des Gehäuses miteinander verbunden sind, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mindestens ein druckabhängiges Überdruck­ ventil (6) mit einer Verbindung nach außerhalb des ge­ schlossenen Gehäuses (37) vorhanden ist.

2. Schließelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil (6) eine Verbindung zum drucklosen Achsraum (1) innerhalb des geschlossenen Gehäuses (37) hat.

3. Schließelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil (6) eine Verbindung zum Federraum (2) innerhalb des geschlossenen Gehäuses (37) hat.

4. Schließelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil (6) eine Verbindung zum Dämpfungsraum (3) innerhalb des geschlossenen Gehäuses (37) hat.

5. Schließelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im drucklosen Raum (1), im Federraum (2) und im Dämpfungs­ raum (3) je ein Überdruckventil (6) vorhanden ist.

6. Schließelement nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Überdruckventil (6) ein selbstschließen­ des Ventil ist.

7. Schließelement nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Überdruckventil (6) ein geschaltetes Ven­ til ist.

8. Schließelement nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Überdruckventil (6) in seiner Ansprech­ schwelle einstellbar ist.

9. Schließelement nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich an den Ausgang des druckabhängigen Über­ druckventils (6) eine Auffangvorrichtung für das austre­ tende Dämpfungsmedium befindet.

10. Schließelement nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangvorrichtung mit einem flüssigkeitsaufnehmenden Medium ausgestattet ist.