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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen verbesserten hydraulischen Türschließer, umfassend ein Ventil in
einem Fluidströmungskanal
davon, um den Fluidstrom an einem assoziierten Ventilsitz darin vorbei
zu regeln.
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Die US-Patentspezifikation Nr. 4148111
offenbart einen hydraulischen Türschließer, bei
dem in einem Rückflusskanal
ein Ventilelement angeordnet ist, das mit einem Ventilsitz zusammenwirkt,
um den Dämpfungseffekt
des Hydraulikfluids beim Schließen der
Tür unter
dem Einfluss der Schließerrückholfeder zu
steuern. Das Ventil ist zu seinem zugehörigen Ventilsitz hin und davon
weg verstellbar, um die Geschwindigkeit des Fluidstroms an dem genannten Sitz
vorbei zu variieren.
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Ferner ist, um Änderungen der Temperatur des
Hydraulikfluids auszugleichen, die zu einer ‚Verdickung' oder ‚Verdünnung', d. h. zu einer
Zunahme oder Abnahme seiner Viskosität führen können, ein erster Abschnitt
des Ventils mit relativ maßstabilem Material
und ein zweiter Abschnitt aus einem Material mit einem höheren Wänneausdehnungskoeffizienten gebildet.
Der erste Abschnitt ist gewöhnlich
aus einem Metallmaterial wie z. B. Stahl, da er ein Außengewinde
für den
Eingriff in ein komplementäres
Innengewinde des Rückflusskanals
aufweist, während der
zweite Abschnitt gewöhnlich
aus einem Plastikmaterial wie Nylon besteht. Die beiden Abschnitte stecken
in Presspassung ineinander, so dass tatsächlich ein einstückiges Verbundventil
entsteht. Bei ähnlichen
Typen von Wärmeausgleichsventilen
werden die beiden Abschnitte mit Insert-Technik zusammen geformt,
um das einstückige
Verbundventil zu bilden.
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Die US-Patentspezifikation Nr. 4573238
offenbart eine Türschließervorrichtung
mit einem Temperaturausgleichsventil, bei dem ein erster Teil verstellbar
in eine Bohrung des Türschließerkörpers eingeschraubt
werden kann und im Schnappverschluss in ein Ventilelementteil eingreift,
das zwischen zwei Endpositionen relativ zu dem ersten Teil beweglich ist,
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Ein Nachteil dieser bekannten einteiligen Verbundventile
besteht darin, dass sie speziell für den Einsatz mit einer bestimmten
Form von Strömungskanal
und Ventilsitz ausgelegt sind, so dass wenig, wenn überhaupt,
Austauschbarkeit von Elementen gegeben ist. Ein weiterer, allgemeinerer Nachteil
dieses Typs von Drossel-/Reglerventil, ob integral oder von einstückiger Verbundform,
ist die Möglichkeit,
dass, wenn es in den Strömungskanal eingeschraubt
ist, Vibrationen/Temperatur/Druck die Folge haben können, dass
es sich in seinem in dem Kanal ausgebildeten zugehörigen Innengewinde
winkelmäßig bewegt
und somit von selbst verstellt. Dies verändert die Schließzeitcharakteristik
des Schließers
und erfordert somit häufigere
Wartung des Türschließers, als
dies sonst der Fall wäre.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung,
einen verbesserten Türschließer bereitzustellen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird ein Türschließer mit
einem Temperaturausgleichsventil bereitgestellt, wobei das Ventil
einen Körperteil
mit einem Gewindeabschnitt daran und einen Schaftteil im Schnappverschlusseingriff
mit dem Körperteil
umfasst, wobei der Schaftteil an einem Ende mit einem Ventilsitz
versehen ist und wobei an einem länglichen Verlängerungsabschnitt
ein Mittel vorgesehen ist, um den Schaftteil im Schnappverschlusseingriff
mit dem Körperteil
zu halten, wobei der Schaftteil aus einem Material mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten gebildet
ist, der höher
ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient
des Türschließers, dadurch
gekennzeichnet, dass der Gewindeabschnitt des Körperteils einen gewindelosen
Nutabschnitt aufweist, in den der längliche Verlängerungsabschnitt
eingreift.
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Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft mit
Bezug auf die Begleitzeichnungen beschrieben. Dabei zeigt:
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1 eine
Seitenansicht eines Ventils eines Türschließers einer Ausgestaltung der
Erfindung, und
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2 eine
Ansicht ähnlich 1, aber in einem Winkel von
90° dazu.
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Der Türschließer der vorliegenden Erfindung hat
ein Ventil, das Teil einer Drossel-/Regler-Anordnung in einem Strömungskanal
in einem Körper
der hydraulischen Türschließervorrichtung
ist. Wie bei solchen Vorrichtungen hinlänglich bekannt ist, wird Hydraulikfluid
nach dem Öffnen
der Tür
von einer Seite des gefederten Kolbens in dem Körper zu dessen anderer Seite
gedrängt,
wobei die Feder zusammengedrückt
wird, wobei das Hydraulikfluid in der entgegengesetzten Richtung
fließt,
wenn sich die Tür schließt und die
Feder den Kolben in seine Ruheposition zurückbringt. Um zu gewährleisten,
dass die Tür
mit einer akzeptablen Geschwindigkeit schließt, ist gewöhnlich ein Strömungskanal
zwischen den Kammern an jeweiligen gegenüberliegenden Seiten des Kolbens
mit einem verstellbaren Ventil versehen, das funktionell mit einem
Ventilsitz assoziiert ist, so dass die Geschwindigkeit des Schließens der
Tür nach
Bedarf durch winkelmäßiges Verstellen
des Ventils erhöht
oder verringert werden kann, so dass Fluidstrom zwischen dem genannten
Ventil und dem genannten Ventilsitz nach Bedarf erhöht oder
verringert wird. Da eine solche Schließerform hinlänglich bekannt
ist, wird sie hier nicht beschrieben oder illustriert, und daher
ist zu verstehen, dass das in den 1 und 2 gezeigte Ventil die übliche Funktion
eines solchen Ventils in dem genannten Schließer ausführen soll.
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Die Figuren zeigen ein Ventil 10 mit
einer länglichen
Form, wobei das Ventil aus zwei Hauptteilen besteht, nämlich einem
relativ kurzen Körperteil 11 mit
Außengewinde
und einem länglichen
Schaftteil 12. Wie nachfolgend beschrieben wird, greifen
die beiden Teile im Schnappverschluss ineinander und verlaufen im
Allgemeinen entlang einer gemeinsamen Achse.
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Der Körperteil 11, der aus
einem relativ maßstabilen
Konstruktionsmaterial besteht, gewöhnlich einem metallischen Material
wie Stahl, hat einen zylindrischen Mittelabschnitt 13,
der ein mit der Bezugsziffer 14 bezeichnetes Außengewinde
trägt.
Von einem Ende des Abschnitts 13 verläuft koaxial ein länglicher
Schaftabschnitt oder Zapfen 15, der allgemein zylindrisch
ist, aber eine kegelstumpfförmige
freie Endsektion 16 aufweist.
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Vom anderen Ende des Abschnitts 13 verläuft ein
Kopf 17, der eine ringförmige
Nut 18 definiert, in der eine O-Ringdichtung 19 zum
Abdichten des Ventils 10 beim Gebrauch in seinem zugehörigen Fluidströmungskanal
sitzt. Das freie äußere Ende des
Kopfes ist geschlitzt, wie bei 20 gezeigt, und beim Gebrauch
greift ein Blatt oder dergleichen darin ein, um das Ventil 10 winkelmäßig in seinem
Strömungskanal
zu bewegen, um die Position des Innenendes des Ventils relativ zu
seinem zugehörigen Ventilsitz
einzustellen, wie nachfolgend beschrieben wird.
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Das Gewinde 14 ist über seinen
gesamten Längsverlauf
durch einen rechteckigen Nutabschnitt oder eine Auskehlung 21 unterbrochen,
der/die längs und
allgemein in axialer Richtung des Körperteils 11 verläuft, wie
am besten aus 2 ersichtlich
ist. Die Tiefe der Auskehlung ist so bemessen, dass ihre Basis im
Wesentlichen eine Fortsetzung des benachbarten Teils der Außenfläche des
Zapfens 15 bildet. Eine kreisförmige Aussparung 32 ist
in der Auskehlung 21 am Ende des Gewindes dort ausgebildet,
wo er dem Kopf 17 benachbart ist. In einem Beispiel beschreibt
die Auskehlung 21 einen Bogen von etwa 45°, aber dies
ist nicht wesentlich. Der Teil 11 alleine ist als Ventil
nutzbar, wobei sein Zapfen 15 mit dem Schaftteil 12 des
zweiteiligen Elementes äquivalent ist.
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Der Schaftteil 12 besteht
aus einem Material mit einem wesentlich höheren linearen Ausdehnungskoeffizienten
als dem des Materials des Körpers
des Türschließers, in
dem das Ventil 10 verwendet werden soll. Normalerweise
ist dies auch ein höherer
linearer Ausdehnungskoeffizient als der des Materials, aus dem der
Körperteil 11 hergestellt
ist. Normalerweise würde
der Schaftteil 12 aus einem Plastikmaterial wie Nylon bestehen.
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Der Schaftteil 12 ist mit
einem Paar koaxialer, beabstandeter kegelstumpfförmiger Sektionen 22, 23 gebildet,
zwischen denen ein schmälerer
koaxialer, nachgiebiger Stababschnitt 24 mit kreisförmigem Querschnitt
verläuft,
wobei der Durchmesser jeder der Sektionen 22, 23 in
einer Richtung vom Stababschnitt 24 weg verlaufend zunimmt.
Die Sektion 23 verläuft
zu einer gespiegelten kegelstumpfförmigen Ventilsitzsektion 25,
deren Querschnitt bis zu ihrem Ende somit entsprechend abnimmt,
so dass das freie Ende des Teils 12 und somit des Ventils 10 entsteht,
wobei die Sektion 25 diejenige ist, die beim Gebrauch mit
dem assoziierten Ventilsitz des Kanals zusammenwirkt, in dem das
Ventil 10 aufgenommen wird. Wie in den Zeichnungen gezeigt,
kann der Übergang
der Sektionen 23 und 25 mit einer Mehrzahl von
winkelmäßig gleich
beabstandeten vorstehenden Füßen 26 um
sie herum versehen werden.
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Die Sektion 22 endet mit
einem hohlen zylindrischen Abschnitt mit passendem Durchmesser,
der tatsächlich
etwa um 180° weggeschnitten
ist, so dass ein halbzylindrischer Abschnitt 27 bleibt,
der vom breiteren Ende der Sektion 22 ausgehend verläuft, wobei
der Abschnitt 27 in allgemeiner axialer Längsrichtung
des Schaftteils 12 verläuft.
Die Länge
des Abschnitts 27 ist nur geringfügig größer als die Länge des
Zapfens 15, wobei der Innendurchmesser des Abschnitts 27 relativ
zum Außendurchmesser
des Zapfens so dimensioniert ist, dass, wie beschrieben wird, der
Zapfen beim Gebrauch in einen Schnappverschlusseingriff im Abschnitt 27 gebracht
werden kann, wie am besten aus 1 ersichtlich
ist, wobei das Material des Schaftteils 12 elastisch ist,
wie oben beschrieben wurde. Am Ende des Abschnitts 27,
entfernt von der Sektion 22, ragt ein Arm 28 vor,
der in der Mitte der äußeren Peripherie
des Abschnitts 27 angeordnet ist, d. h. von beiden freien
Enden in einem Winkel von etwa 90° um
seine Außenfläche. Der Arm 28 ist
im Plan rechteckig, wie am besten aus 2 ersichtlich
ist, und hat eine solche Breite, Tiefe und Länge, dass er satt in die Auskehlung 21 passt, die
das Gewinde 14 unterbricht, wobei der Arm, wie in 1 gezeigt, in einer Ebene
geringfügig
jenseits derjenigen angeordnet ist, die die Oberfläche des
Abschnitts 27 enthält,
von dem er sich erstreckt. Wie in 1 gezeigt,
ist der Arm so in der Auskehlung 21 angeordnet, dass seine
Außenfläche an gegenüberliegenden
Seiten der Auskehlung 21 im Wesentlichen bündig mit
der Außenfläche der
Gewinde ist. Am freien Ende des Arms 28 wird ein nach innen
gerichteter vorstehender kreisförmiger
Zapfen 29 in der kreisförmigen
Aussparung 32 aufgenommen, um das Zusammenpassen von Körperteil 11 und
Schaftteil 12 zu verbessern und um einer Längstrennung
zwischen Teilen 11 und 12 entgegenzuwirken.
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Eine Mehrzahl von winkelmäßig gleich
beabstandeten Füßen 30,
identisch mit den Füßen 26,
ist am Übergang
von Sektion 22 und Abschnitt 27 vorgesehen.
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Beim Gebrauch wird das Ventil 10 in
einen Fluidströmungskanal
eingesetzt, der in den Körper einer
herkömmlichen
hydraulischen Türschließervorrichtung
eingearbeitet ist. An einem Ende des Kanals befindet sich ein herkömmlicher
Ventilsitz, während der
Kanal am anderen Ende so abgestuft ist, dass er den Kopf dichtend
aufnimmt, wobei ein Teil des Kanals einwärts von der Abstufung ein Innengewinde passend
zum Gewinde 14 auf dem Körperteil 11 aufweist,
somit wird das Ventil 10 durch Einschrauben in den Kanal
eingesetzt, der im Körper
des Türschließers ausgebildet
ist, d. h. das Gewinde 14 greift in das Innengewinde im
Kanal ein. Es ist klar, dass das Ausmaß, in dem das Ventil 10 in
den Kanal geschraubt wird, die Trennung zwischen der Ventilsitzsektion 25 und
dem oben erwähnten
Ventilsitz und somit den Grad der Drosselung/Regelung der Strömung bestimmt,
der mit dem Ventil 10 erzielt werden kann. Wie erwähnt, kann
das Ventil axial durch Drehen eingestellt werden, wobei dies durch
ein Blatt oder dergleichen bewirkt werden kann, das in den Schlitz 20 eingreift.
Es können
geeignete Anzeigemittel auf der Außenseite des Strömungskanals
vorgesehen werden, um anzuzeigen, in welcher Richtung das Ventil
gedreht werden muss, um die Strömung
zu erhöhen
bzw. zu verringern, und damit auch um jeweils die Schließgeschwindigkeit
der Tür
zu erhöhen
bzw. zu verringern. Die Füße 26 und 30 unterstützen die
Führung
des Ventils, besonders die Führung
der teilkonischen Sektion 25 auf ihren Sitz, und fördern die
Konzentrizität
von Sektion 22 und Abschnitt 27, da die in den
Körper,
in dem das Ventil aufgenommen wird, eingearbeitete Bohrung die Teile ausrichtet.
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Wie beschrieben, bestehen die beiden Hauptteile
des Ventils aus jeweiligen Materialien mit unterschiedlichen linearen
Ausdehnungskoeffizienten, wobei das Material des Schaftteils 12 einen
höheren
linearen Ausdehnungskoeffizienten hat als das des Körpers des
Türschließers. Dies
ist deshalb von Vorteil, weil die beschriebene Differenz zwischen
den linearen Ausdehnungskoeffizienten Änderungen der Umgebungstemperatur
ausgleicht, so dass eine nachfolgende Änderung der Viskosität des Öls oder sonstigen
Hydraulikfluids, das im Strömungskanal fließt, in der
gewöhnlichen,
hinlänglich
bekannten Weise kompensiert wird, so dass eine automatische Selbsteinstellung
erfolgt und es nicht notwendig ist, das Ventil zum Ausgleichen von
Temperaturänderungen
manuell einzustellen. Wie somit gut bekannt ist, führt ein
Anstieg der Umgebungstemperatur zu einer ‚Verdünnung' oder Zunahme der Viskosität des Öls, die
durch Ausdehnung des Materials des Schaftteils 12 ausgeglichen
wird, so dass sich der Abstand zwischen Schaftteil 12 und
Ventilsitz verrigert. Ebenso wird bei abnehmenden Temperaturen die ‚Verdickung' oder Abnahme der
Viskosität
des Öls
durch ein entsprechendes Zusammenziehen des Materials des Schaftteils 12 ausgeglichen,
so dass der Abstand zwischen dem Schaftteil 12 und dem
Ventilsitz zunimmt, um den Ölfluss
konstant zu halten, wie dies früher
durch manuelles Einstellen des Ventils 10 erfolgte.
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Die Schnappverschlussverbindung zwischen den
beiden Hauptteilen ist nicht nur kommerziell lohnender als die Insert-Formtechnik
gemäß der derzeitigen
Praxis in der Türschließerindustrie,
sondern sie ermöglicht
auch eine Anpassung des Ventils 10 nach Bedarf an verschiedene
Wärmekompensationsanordnungen,
indem einfach das Einschnappschaftteil in Bezug auf Material und/oder
Größe passend
zu verschiedenen thermischen Ventilanforderungen geändert wird.
Somit ergibt diese Anordnung die Austauschbarkeit, die, wie in der
Einleitung erwähnt,
dort fehlt, wo das Ventil aus zwei Teilen hergestellt ist, die permanent
aneinander befestigt sind oder die in jedem Fall normalerweise nicht
für eine
Trennung vorgesehen sind.
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Ein Vorteil der Erfindung ergibt
sich durch die Unterbrechung des Gewindes durch den Arm 28 des Schaftteils 12.
Dieser Arm wirkt als Sperre, wenn der Körperteil 11 in das
Innengewinde im Strömungskanal
des Türschließers eingeschraubt
ist, mit der Folge, dass die Übertragung
von Vibrationen, Bewegungen oder dergleichen vom Körper des
Schließers
auf den Körperteil 11 reduziert
oder eliminiert wird.
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Demgemäß ist die Möglichkeit, dass solche Vibrationen
oder Bewegungen eine Selbstverstellung des Körperteils 11 und somit
des Ventils 10 verursachen, bei Betriebsbedingungen somit
entsprechend reduziert oder eliminiert, was einen verringerten Wartungsaufwand
ergibt.
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Schließlich ergibt die Bereitstellung
der Mittelsektion des Schaftteils 12 in der Form eines
nachgiebigen schmäleren
Stabes ein gewisses Maß an Zerstörsicherheit.
Bei bekannten Ventilen in Türschließern, die
aus starrem Kunststoff hergestellt sind, wird mit einer langsamen
Konizität
erzwungen, dass sich das Ventil beim Einwärtsdrücken in seinem Sitz verriegelt,
d. h. überjustiert,
indem es konzentrisch gehalten wird, was gewöhnlich dazu führt, dass das
Ventil in der geschlossenen Position abgeschert wird, wenn mehr
Kraft in den Endkegelbereich kanalisiert wird. Mit der beschriebenen
Ausgestaltung verformt sich die Mittelsektion, nämlich der nachgiebige Abschnitt 24,
wenn das Ventil zu stark auf seinen Ventilsitz gezogen wird, so
dass das Ventil nicht in seiner geschlossenen Position ‚verriegelt' wird. Der Grund
ist, dass, wenn sich der Abschnitt verformt, d. h. verzerrt, die
Ausrichtung der Sektion 25 verrutscht, und eine solche
axiale Verschiebung trägt
dazu bei zu verhindern, dass die genannte Sektion in ihrem Sitz
gesperrt wird.
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Demgemäß beinhaltet der Türschließer ein Ventil,
das sowohl im Hinblick auf seinen Aufbau mit unterbrochenem Gewinde,
durch seinen Vibrationsübertragungsschutz
sowie dahingehend vorteilhaft ist, dass der Ventilschaft automatisch
richtig positioniert eingreift, wenn die beiden Ventilkomponenten
im Schnappverschluss ineinander gesteckt werden.