DE4243645A1

DE4243645A1 - Spring twist compensation for vehicle door closer

Info

Publication number: DE4243645A1
Application number: DE4243645A
Authority: DE
Inventors: Jan Meulenbeld
Original assignee: Dorma Deutschland GmbH
Current assignee: Dorma Deutschland GmbH
Priority date: 1992-12-23
Filing date: 1992-12-23
Publication date: 1994-06-30

Abstract

The compensation comprises friction-redn. interlayer(s) between the damper piston (3) and the coil pressure spring (2).The parallel discs (6-9) as the interlayer are in pairs at the spring ends (4, 10), as hardened discs coated on side(s) with a friction-reducing cladding of Teflon (RTM), or the discs are made of Teflon (RTM).

Description

Die Erfindung betrifft einen Verdrehausgleich für Schrau bendruckfedern, die in einem Gehäuse eingebaut sind. Die ses sind insbesondere Federanordnungen in Türschließern oder auch Schwingungsdämpfern für Kraftfahrzeuge. Sowohl bei Türschließern als auch bei Schwingungsdämpfern ist ne ben der Schraubendruckfeder ein Dämpfungsmedium vorhanden. Die Schraubendruckfeder stützt sich einerseits gegen einen axial im Gehäuse beweglichen Dämpfungskolben und anderer seits gegen einen Federteller ab. Wird nun die Schrauben druckfeder in axialer Richtung komprimiert, entsteht zwangsläufig eine Torsionsneigung der Schraubendruckfeder, die soweit gehen kann, daß die Schraubendruckfeder in Teilbereichen mit dem sie umgebenden Gehäuse in Kontakt kommt, oder aber der Dämpfungskolben verdreht sich. Dieses verursacht in der Regel Wirkungsgradverluste. Ganz besonders ist dieses Verhalten dann zu beobachten, wenn die Anlageflächen der Federn bzw. des Federtellers oder des Dämpfungskolbens eine große Rauhtiefe haben, bzw. nicht gehärtet sind, und die Schraubenfeder keine Möglich keit hat, die auftretenden Torsionskräfte dahingehend ab zubauen, daß sie sich in Kraftrichtung verdrehen kann.The invention relates to a twist compensation for screw compression springs installed in a housing. The These are in particular spring arrangements in door closers or vibration dampers for motor vehicles. Either with door closers as well as with vibration dampers is ne A damping medium is present beneath the helical compression spring. The helical compression spring is supported on the one hand damping piston movable axially in the housing and others on the other hand against a spring plate. Now the screws compression spring compressed in the axial direction inevitably a tendency of the helical compression spring to twist, which can go so far that the helical compression spring in Sub-areas in contact with the surrounding housing comes, or the damping piston turns. This usually causes efficiency losses. All This behavior can be observed especially when the contact surfaces of the springs or the spring plate or of the damping piston have a large roughness depth, or are not hardened, and the coil spring is not possible has the torsional forces that occur build that it can twist in the direction of force.

Eine Feder kann allgemein als ein elastischer Körper mit einem großen Verformungsweg bezeichnet werden, der sich unter Einwirkung äußerer Kräfte verformt und nach Entfer nung dieser Kräfte wieder seine ursprüngliche Gestalt an nimmt. Schraubendruckfedern sind mit Steigung um eine Achse gewundene Stäbe, die im wesentlichen in axialer Richtung beansprucht werden können. Sie zeichnen sich durch eine hohe Werkstoffausnutzung aus und weisen deshalb als Federelement auch ein geringes Federgewicht auf. Eine nähere Unterteilung der zylindrischen Schraubendruckfedern ist nach der Ausbildung der Endwindungen möglich. Über diese Endwindungen muß ein einwandfreier Sitz der Federn gewährleistet werden. Die Endwindungen ruhen deshalb in der Regel auf Federtellern. Hier sind die zylindrischen Schraubendruckfedern mit angelengten und geschliffenen Endwindungen normalerweise die Art von Federn, die in Tür schließern bzw. Schwingungsdämpfern eingesetzt werden. Beide Fertigungsmaßnahmen - Anlegen und Schleifen - be zwecken eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Feder kraft auf dem ebenen Federteller oder Dämpfungskolben, auch schon im Bereich geringer Belastung. Bei schweren Schraubenfedern wendet man anstelle des Planschleifens meistens ein keilförmiges Ausschmieden oder Auswalzen der Startenden vor dem Wickeln an, welches durch einen Egali sierschliff nach der Formgebung ergänzt wird.A spring can generally be considered an elastic body a large deformation path can be called deformed under the influence of external forces and after removal These forces return to their original shape takes. Helical compression springs are inclined by one Axially wound rods, which are essentially axial Direction can be claimed. You stand out through high material utilization and therefore show as a spring element also a low spring weight. A more detailed subdivision of the cylindrical helical compression springs is possible after the formation of the final turns. over these end turns must be a perfect fit of the springs be guaranteed. The final turns therefore rest in usually on spring plates. Here are the cylindrical ones Helical compression springs with articulated and ground End turns are usually the type of springs that are in the door closers or vibration dampers are used. Both production measures - creating and grinding - be aim to distribute the spring as evenly as possible force on the flat spring plate or damping piston, even in the low load area. In severe Coil springs are used instead of face grinding mostly a wedge-shaped forging or rolling out Starting before wrapping, which by an Egali sierschliff is added after shaping.

Vielfach kommt es aber vor, daß gerade diese Schraubenen den nicht die notwendige Qualität aufweisen und selbst bei einem geschliffenen Ende eine doch relativ große Rauhtiefe vorhanden ist. Dieses wirkt sich gerade bei großen Kräften dann negativ aus, daß durch die komprimierte Feder inner halb der Federwindungen eine Torsionsneigung zu beobachten ist, die soweit führen kann, daß die einzelnen Windungen in den Bereich der Wandung des sie umgebenden Gehäuses ge raten und hier quasi eine Behinderung darstellen. Dieses ist meßtechnisch nachweisbar, da durch das Anliegen der einzelnen Windungen am Gehäuse eine Wirkungsgradver schlechterung zu beobachten ist.In many cases, however, it happens that these screws which do not have the necessary quality and even with a relatively large roughness depth at a ground end is available. This affects especially large forces then negative from that by the compressed spring inside to observe a tendency to twist half of the spring turns is that can lead so far that the individual turns ge in the area of the wall of the surrounding housing guess and represent a disability. This is measurable, because the single turns on the housing an efficiency deterioration can be observed.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, den Wirkungsgrad von Türschließern und Schwingungsdämpfern für Kraftfahr zeuge auf wirtschaftliche Art und Weise zu erhöhen, ohne ein anderes Federelement zu verwenden. Diese Wirkungsgrad verbesserung muß auch an bereits montierten Türschließern möglich sein. The object of the invention is therefore the efficiency of door closers and vibration dampers for motor vehicles testify in an economical way without increasing to use a different spring element. This efficiency Improvement must also be made to door closers that have already been installed to be possible.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an den Federenden eine die Reibung vermindernde Zwischenlage eingesetzt wird. Dieses kann sowohl auf der Kolbenseite und/oder auch auf der Federtellerseite durchgeführt wer den. Eine Anwendung ist im Türschließerbereich sowohl bei Obentürschließern als auch Bodentürschließern möglich. Der Anwendungsbereich bei Schwingungsdämpfern erstreckt sich auf die gesamte Palette der Stoßdämpfer. Zur Erzielung einer Reibungsverminderung und damit einer ungehinderten Torsionsausbreitung der Schraubendruckfeder, wird also in den Endbereichen der Schraubendruckfeder eine Zwischenlage eingesetzt. Diese Zwischenlage kann beispielsweise aus zwei gehärteten planparallelen Scheiben bestehen, die zwi schen einerseits Kolben und Schraubendruckfederende und andererseits auch zwischen Federteller und Schraubendruck feder eingesetzt werden. Wird nun die Schraubendruckfeder komprimiert, so kann sich aufgrund der zwischen den Schei ben wesentlich herabgesetzten Reibung die Schraubendruck feder quasi verdrehen und ohne in Kontakt mit dem Außenge häuse zu kommen. Aufgrund des innerhalb des Türschließers und des Schwingungsdämpfers vorhandenen Dämpfungsmediums, ist eine Verminderung der Reibung ebenfalls zwischen den beiden planparallelen gehärteten Scheiben auf ein Mindest maß herabgesetzt.The object is achieved in that the spring ends an intermediate layer to reduce friction is used. This can be done on the piston side and / or who performed on the spring plate side the. One application is both in the door closer area Overhead door closers and floor door closers possible. Of the Scope of application for vibration dampers extends on the entire range of shock absorbers. To achieve a reduction in friction and thus an unimpeded Torsional expansion of the helical compression spring, is therefore in an intermediate layer at the end areas of the helical compression spring used. This intermediate layer can, for example there are two hardened plane-parallel disks, the two on the one hand pistons and helical compression spring ends and on the other hand, also between spring plate and screw pressure be used spring. Now the helical compression spring compressed, so it can be due to the between the Schei ben significantly reduced friction the screw pressure Almost twist the spring and without contacting the outside to come home. Because of the inside of the door closer and the damping medium present in the vibration damper, is a reduction in friction between the two plane-parallel hardened disks to a minimum diminished.

Es ist jedoch auch möglich, die planparallelen Scheiben noch mit einem Überzug zu versehen, der eine weitere Rei bungsverminderung beinhaltet. Dieses kann beispielsweise ein Teflonbelag oder eine Teflonscheibe oder ein ähnliches Material sein. Es muß nur sichergestellt werden, daß die ses Material auch den hohen Drücken der Schraubendruckfeder standhält. Neben der Ausführungsform, daß zwischen den Scheiben ein reibungsmindernder Belag vorhanden ist, ist es auch denkbar, daß einerseits der Dämpfungskolben und/oder der Federteller mit einem solchen reibungsvermin dernden Belag versehen ist, und zum Schutz dieses Belages nur eine gehärtete planparallele Scheibe zwischen dem Fe derende der Schraubendruckfeder eingesetzt wird.However, it is also possible to use the plane-parallel disks still to be provided with a coating that another Rei exercise reduction includes. This can, for example a teflon covering or a teflon disc or the like Material. It only has to be ensured that the this material also the high pressures of the helical compression spring withstands. In addition to the embodiment that between the Washers there is a friction reducing surface it is also conceivable that on the one hand the damping piston and / or the spring plate with such a friction min is provided and to protect this covering only a hardened plane-parallel disc between the Fe the end of the helical compression spring is used.

Gestatten es die Platzverhältnisse innerhalb des Tür schließers oder Schwingungsdämpfers bzw. auch die in An satz zu bringenden Kräfte, so kann auch entweder auf einer oder auf jeder Seite als Zwischenlage ein Axialwälzlager verwendet werden. Die Art des verwendeten Axialwälzlagers wird hier durch die anfallenden Kräfte der Schraubendruck feder bestimmt.Allow the space inside the door closer or vibration damper or also in An forces to be brought about, it can also be done either on a or an axial roller bearing as an intermediate layer on each side be used. The type of thrust bearing used is the screw pressure due to the resulting forces feather determined.

Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gedankens kann auch darin gesehen werden, daß entweder in dem Dämpfungskolben bzw. in dem Federteller Kugeln eingelassen werden, die in einer Radialnut geführt werden, und der An schluß zur Schraubendruckfeder dann wiederum mit einer da zwischen befindlichen planparallelen Scheibe hergestellt wird.A further embodiment of the idea according to the invention can also be seen in the fact that either in the Damping piston or balls embedded in the spring plate be guided in a radial groove, and the An conclusion to the helical compression spring then again with one there made between the plane-parallel disc becomes.

Die Erfindung wird anhand eines möglichen schematisch dar gestellten Ausführungsbeispieles eines Türschließers näher erläutert. Es zeigtThe invention is illustrated schematically on the basis of a possible one presented embodiment of a door closer explained. It shows

Fig. 1 Einen Türschließer im Schnitt. Fig. 1 A door closer in section.

In dem Gehäuse (1) des Türschließers befindet sich eine Schraubendruckfeder (2), die sich mit ihren Federenden (4) und (10) jeweils gegen die gehärteten planparallelen Scheiben (7) und (8) abstützt. In dem Ausführungsbeispiel ist dargelegt, daß neben den Scheiben (7) und (8) jeweils eine zweite gehärtete planparallele Scheibe (6) und (9) vorhanden ist. Die Scheibe (6) stützt sich dabei direkt gegen den Dämpfungskolben (3) des Türschließers ab, wobei die Scheibe (9) sich zum einen gegen die Scheibe (8) und den Federteller (5) abstützt. Aufgrund dieser Maßnahme ist es sichergestellt, daß die Federenden (4) und (10) nicht unmittelbar mit dem Dämpfungskolben (3) und/oder dem Fe derteller (5) in Berührung kommen, denn die sich dazwi schen befindliche reibungsvermindernde Zwischenlage ist in diesem Falle durch zwei planparallele Scheiben (6), (7) und (8), (9) realisiert worden. Wird nun die Schrauben druckfeder (2) aufgrund der Drehbewegung der angeschlosse nen Tür komprimiert, so kann die dabei auftretende Torsi onswirkung der Feder keinen Schaden anrichten, d. h. die Feder bleibt in ihrer Lage, sie hat einen Freiheitsgrad bekommen, dadurch, daß ein Verdrehen in sich aufgrund der Scheiben (6), (7) und (8), (9) möglich ist, und somit ein Inkontaktkommen der Schraubendruckfeder (2) mit dem Ge häuse (1) verhindert wird. Geht die Tür nun in ihre Schließlage zurück, so hat es zur Folge, daß die Schrau bendruckfeder (2) sich wieder entspannt und ihre ursprüng liche Ruhelage wieder einnimmt. Aufgrund der Zwischenlagen ist es möglich, daß die Schraubendruckfeder (2) ohne einen Wirkungsgradverlust hervorzuheben, wieder in die Ur sprungslage zurückgeht. Es ist deshalb möglich, aufgrund dieser axialen zusätzlichen Lagerung, die zwangsläufig bei der Fertigung entstehenden Toleranzen in der Rauhtiefe, sowohl der Schraubendruckfeder als auch des Dämpfungskol bens und des Federtellers auf preiswerte Weise dauerhaft auszugleichen.In the housing ( 1 ) of the door closer there is a helical compression spring ( 2 ) which is supported with its spring ends ( 4 ) and ( 10 ) against the hardened plane-parallel washers ( 7 ) and ( 8 ). In the exemplary embodiment it is shown that in addition to the disks ( 7 ) and ( 8 ) there is a second hardened plane-parallel disk ( 6 ) and ( 9 ). The washer ( 6 ) is supported directly against the damping piston ( 3 ) of the door closer, the washer ( 9 ) being supported on the one hand against the washer ( 8 ) and the spring plate ( 5 ). This measure ensures that the spring ends ( 4 ) and ( 10 ) do not come directly into contact with the damping piston ( 3 ) and / or the spring plate ( 5 ) because the intermediate friction-reducing intermediate layer is in this case by two plane-parallel disks ( 6 ), ( 7 ) and ( 8 ), ( 9 ). If the screw compression spring ( 2 ) is compressed due to the rotary movement of the connected door, the torsion of the spring that occurs cannot cause any damage, ie the spring remains in its position, it has a degree of freedom, in that a twisting in due to the washers ( 6 ), ( 7 ) and ( 8 ), ( 9 ) is possible, and thus contact of the helical compression spring ( 2 ) with the housing ( 1 ) is prevented. If the door now returns to its closed position, it results in the screw compression spring ( 2 ) relaxing again and returning to its original rest position. Due to the intermediate layers, it is possible that the helical compression spring ( 2 ) without returning to a loss of efficiency, goes back to the original position. It is therefore possible due to this axial additional storage, the inevitably occurring tolerances in the surface roughness, both the helical compression spring and the Dämpfungskol ben and the spring plate to compensate permanently in an inexpensive manner.

Auf die anderen möglichen Anwendungsfälle ist bereits ein gegangen worden, wobei zu berücksichtigen ist, daß der An wendungsfall der verwendeten Zwischenlagen einmal von den auftretenden Kräften bzw. auch von der Kostensituation und den zur Verfügung stehenden Platzverhältnissen abhängig ist. Aus diesem Grunde stellt das Hinzufügen der plan parallelen Scheiben (6), (7), (8) und (9) mit oder ohne zusätzliche reibungsvermindernde Beläge eine preisgünstige Art und Weise dar, den Wirkungsgrad eines Türschließers bzw. Schwingungsdämpfers enorm zu verbessern.The other possible applications have already been taken into account, but it must be taken into account that the application of the intermediate layers used depends on the forces that arise or also on the cost situation and the available space. For this reason, adding the plane-parallel panes ( 6 ), ( 7 ), ( 8 ) and ( 9 ) with or without additional friction-reducing linings is an inexpensive way to enormously improve the efficiency of a door closer or vibration damper.

BezugszeichenverzeichnisList of reference symbols

1 Gehäuse
2 Schraubendruckfeder
3 Dämpfungskolben
4 Federende
5 Federteller
6 Scheibe
7 Scheibe
8 Scheibe
9 Scheibe
10 Federende 1 housing
2 helical compression springs
3 damping pistons
4 spring end
5 spring plates
6 disc
7 disc
8 disc
9 disc
10 spring end

Claims

1.Turning compensation for a helical compression spring guided in a housing, in particular for door closers and vibration dampers for motor vehicles in which a piston / spring unit is present, and the helical compression spring is supported on one side on the piston and on the other side on the housing or housing closure directly or via a spring plate, characterized in that at least one intermediate layer reducing the friction is present between the damping piston ( 3 ) and the helical compression spring ( 2 ).

2. Twist compensation according to claim 1, characterized in that at each spring end ( 4 ) and ( 10 ) of the helical compression spring ( 2 ) an intermediate layer of a hardened plane-parallel disk ( 7 ) and ( 8 ) is present.

3. Twist compensation according to claims 1 and 2, characterized in that the intermediate layer at each spring end ( 4 ), ( 10 ) consists of two hardened flat parallel disks ( 6 ), ( 7 ), ( 8 ) and ( 9 ) .

4. Twisting compensation according to claims 1 and 2, since characterized in that the liner from a Axial roller bearing exists.

5. Twist compensation according to claims 1 to 3, characterized in that the discs ( 6 ), ( 7 ), ( 8 ) and ( 9 ) are provided on at least one side with a friction-reducing coating.

6. Twisting compensation according to claim 5, characterized records that this covering from a Teflon coating tion or Teflon washer.

7. Twist compensation according to claim 1, characterized in that the damping piston ( 3 ) and / or the spring plate ( 5 ) is provided with a friction-reducing coating, and that depending on the system side to the spring ends ( 4 ) and ( 10 ) Helical compression spring ( 2 ) a plane-parallel disc ( 7 ) and ( 8 ) is present.

8. Twist compensation according to claim 1, characterized in that in the damping piston ( 3 ) and / or the spring plate ( 5 ) there is a radial groove in which balls are mounted and against which there is a plane-parallel disk ( 7 ) or ( 8 ) creates.