DE9002017U1

DE9002017U1 - Hydraulisch gedämpfter Schließer für Türen, Klappen od.dgl.

Info

Publication number: DE9002017U1
Application number: DE9002017U
Authority: DE
Original assignee: Dst Daempf- und Schliess-Technik 5828 Ennepetal De GmbH
Current assignee: Dst Daempf- und Schliess-Technik 5828 Ennepetal De GmbH
Priority date: 1990-02-21
Filing date: 1990-02-21
Publication date: 1990-04-26
Anticipated expiration: 2000-02-22

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulisch gedämpften ci'j: .Ließer fUr TUren, Klappen od.dgl. gemäß dem Oberhegriff des Anspruchs 1.

Derartige Schließer sind berei ts durch offnnkundige Vorbenutzung bekannt. Dabei wird im ungedämpften Bcireich des Kolbenhubes der sogenannte "Endschlag" erzeugt. Unter Endschlag versteht man die letzte Phase der Bewegung des Kolbens, bei der die Kraft der Schraubendruckfeder völlig ungedämpft wirken kann. Durch diese gegen Ende der Bewegung zur Verfugung stehende Restkraft der Feder wird es möglich, den Schließdruck des Schließsystems oder auch die TUrdichtungswiderstände etc. zu Überwinden.

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•Jeim bekannten Schließer wird die gedämpfte Bewegungsphase dadurch erzeugt, daß die InnenmantelfLache des Zylinders im ungedämpften Endbereich rine onrallcl zur Bewegungsrichtung des Kolbens angeordnete 'J^ersl rörnnut aufweist, dJe zusammen mit einer in der Außenmantelf1üche des Kolbens teilweise angeoraneten Umfangsnut und einem in der limfangsnut mundenden Kolbenkanal einen gedrosselten Strömungsweg bildet. Der Querschnitt der Umfangsnut nimmt hierbei - vom Einlaß des Kolbenkanals betrachtet - in Umfangsrichtung ab. Durch Drehung des Kolbens kann deshalb die Umfangsnut in eine andere Relativposition zur zylinderseitigen Uberstrbmnut versetzt und so der Strömungsweg zur Regelung der Dämpfung mehr oder weniger gedrosselt werden.

Sobald die Oberkante des Kolbens beim Rückhub das obere Ende der Uberströmnut überfährt, kann das Hydrauliköl unter Umgehung des gedrosselten Strömungsweges direkt zurückströmen und die ungedämpfte Restkraft der Feder den "Endschlag" erzeugen.

Nachteiligerweise ist aber der zur Einleitung der unge- «* dämpften Bewegung erforderliche freie Strömungsquerschnitt (zylinderseitige Axialnut) beim bekannten Schließer sehr fertigungsaufwendig. Hinzu kommt, daß die Kolbenmantelfläche beim bekannten Schließer im Dämpfungsbereich metallisch dichtend mit der Zylinderwandung zusammenwirkt, so daß eine sehr eng gehaltene, kostenträchtige Schleifpassung notwendig ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Schließer zu schaffen, der bei gleicher Funktionsweise kostengünstiger hierzustellen ist.

Diese Aufgabe wird im wesentlichen g(;müß ch.Mn Kunnze.'-chenteil des Anspruchs 1 gelöst. Dabei wird auf fertigungstechnisch sehr einfache Weise der Innenquerschni 11 des Ericlbereichs axial so erweitert, daß sich zwischen der Kolbenaußenmantelfläche und der Zylinderinnenmantelfläche ein strömungstechnisch genUgend großer RingquerschnitL bildet. Dei der Bewegung des Kolbens aus dem gedämpften in den ungedämpften Bereich, d.h. bei Eintritt des in einer Ringnut f des Kolbens angeordneten O-Rings in den Ubergangsbereich, wird durch die als Ringquerschnitt ausgebildete Erweiterung ein plötzlicher hydraulischer Druckausgleich zwischen cl^m ersten axialen Dämpfungsbereich und dvjr zweiten axialen, ungedämpften Endbereich sowie dem Totraum dos Kolbens, herbeigeführt, da das Hydrauliköl nunmehr unter Umgehung der Regeleinrichtung frei zurückströmen kann. Aufgrund dieses Vorganges sinkt der gegen die Federkraft wirkende hydraulische Druck schlagartig gegen null, so daß die in der Schraubendruckfeder noch gespeicherte Restfederkraft den sogenannten "Endschlag¹¹ erzeugen kann.

Auch ist es beim erfindungsgemäßen Schließer möglich, den (^ Dämpfungshub unabhängig von der axialen Länge der Erweiterung oder des Kolbens zu vergrößern, da der gedrosselte Strömungsweg (Regeleinrichtung) im Gegensatz zum Stand der Technik vollständig im Kolben bzw. in der Kolbenstange angeordnet ist. und somit unabhängig von drr ringförmigen Erweiterung des Zylinders funktioniert.

Darüber hinaus ist die Dämpfungsregelung vorteilhafterweise vom Ringquerschnitt funktionell getrennt durch einen in der Kolbenstange und/oder den Kolben angeordneten, drosselbaren Überströmkanal gebildet und ebenfalls kosten-

günstig herzustellen.

Der erfindungsgemäß vorgesehene stufenlose Übergang zwischen dem gedämpften und dem ungedämften Bereich hat den Vorteil, daß der In einer Ringnut des Kolbens angeordnete, bei jedem Hub den Ubergangsbereich durchlaufende O-Ring

Hinzu kommt, daß der teilweise aus dem Querschnitt der Ringnut herausragende O-Ring im gedämpften Bereich des Zylinders auf vorteilhafte Weise eine druckdichte, gleitende Verbindung von Kolben und Zylinderinnenmantelfläche gewährleistet, ohne daß eine kostenintensive, sehr eng geraltene Schleifpassung notwendig wäre. Zugleich verbleibt im ungedämpften Bereich des Zylinders ein genügend großer freier Querschnitt zwischen der Außenmantelfläche der Ringdichtung und der Zylinderinnenmantelfläche, damit das Hydrauliköl unter Umgehung des gedrosselten Überströmkanals in den unteren Zylinderraum zurückgelangen kann.

Des weiteren wird durch diese Art der druckdichten, gleitenden Verbindung von Kolben und Zylinderinnenmantelfläche der Einsatz eines dünneren, mit geringer Viskosität versehenen Hydrauliköl möglich, ohne daß Dichtungsprobleme auftreten. Dies führt auf vorteilhafte Weise zu einer größeren Temperaturflexibilität beim Einsatz des erfindungsgemäßen Schließers, da das nun verwendbare Hydrauliköl einen Stockpunkt von - 60 C aufweist.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schließers besteht der drosselbare Über-

strömkanal aus einem im Totraum mllndenden, in der Kolbenstange vorgesehenen Teilkanal mit einer radial aus der Kolbenstange herausgeführten, kolbenstangensei tig mlindenden Öffnung, die durch Drehung des Kolbens relativ zur Kolbenstange mehr oder weniger verschließbar ist. Hierbei ist die stufenlose Veränderung des Strömungsquerschnitts - und damit die Dämpfung - allein riiirrh ein·? Drehung des Kolbsns relativ zur Kolbenstange möglich.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispiel.

Die Zeichnung zeigt einen insgesamt mit der Rezugsziffer 10 gekennzeichneten Schließer, der im wesentlichen aus einem mit einem Boden 11 versehenen Zylinder 12 sowie einem im Zylinder 12 mittels einer Kolbenstange 13 gegen die Federkraft einer Schraubendruckfeder 14 bewegbaren Kolben 15 besteht.

Ein Endbereich 16 des rohrartigen Zylinders 12 ist zur Kolbenstange 13 hin eingezogen. Der verbleibende Restquerschnitt zwischen dem Endbereich 16 des Zylinders 12 und der ( ) Kolbenstange 13 wird durch einen Deckel 17 sowie einer aus Kunststoff bestehenden FUhrungsbuchse 18 druckdicht versperrt. Die Dichtheit im Ubergangsbereich zwischen dem Deckel 17 und dem Endbereich 16 des Zylinders 12 wird zusätzlich noch durch eine O-Ring-Dichtung 19 sichergestellt. Die Abdichtung zwischen dem Deckel 17 und der Kolbenstange 13 erfolgt durch eine auf der Kolbenstange 13 vorhandene Kolbenstangendichtung 20, an der kolbenseitig eine Unterlegscheibe 21 anliegt, die als Anlagefläche für die zwischen Unterlegscheibe 21 und Kolben 15 auf der Kolbenstange 13 angeordnete Schraubendruckfeder 14 dient. Während also der eine Endabschnitt der Schraubendruckfeder 14 an der Unterlegacheibe 21 anliegt,

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; stützt sich der zweite Endabschnitt der Schraubendruckfedcr 1&Iacgr; \ am Kolben ID ob.

Der Kolben 15 weist eine axiale Gewindebohrung 22, in die

die mit einem Außengewinde versehene Kolbenstange 13 ein- \ schraubbar ist, und außerdem eine radiale Bohrung 23 auf, in • der eine Madenschraube 24 sowie ein Kunststoffplättchen 25

anfeÄordnet sind, welches durch Einschrauben der Madenschraube &Lgr; 24 nach Art einer Drehsicherung auf das Außengewinde der

Kolbenstange 13 gepreßt wird. Des weiteren Ist Im Kolben 15 &igr; ein Ventilkanal 35 vorhanden, in dem ein Steuerventil 26 f angeordnet ist, welches bei Bewegung des Kolbens 15 gegen die &Iacgr; Kraftrichtung Jer Feder 14 öffnet und brim RUckhub «chlieRt. An der Außenmantelfläche des Kolbens 15 ist außerdem eine &Ggr; Ringnut 27 vorgesehen, die einen O-Ring 28 im wesentlichen aufnimmt.

Der Überströmkanal 36 wird aus einer den endseitigen Gewindeabschnitt der Kolbenstange 13 durchsetzenden Axialbohrung 37 und einer is*. Bchrungsbereich vorhandener. Radialbohrung 38 gebildet, die schraubenfederseitig des Kolbens 15 mündet. J Durch mehr oder minder weites Aufschrauben des Kolbens 15 auf die Kolbenstange, kann der Öffnungsquerschnitt der Radialbohrung 38 teilweise von der Innenmantelfläche des Kolbens 15 versperrt werden und die Dämpfung des Schlie^r j.r 10 verändert werden.

Der Zylinder 12 ist eingeteilt in einen Dämpfungsbereich A mit einem Innendurchmesser d , der nur unwesentlich größer

3.

als der Durchmesser des Kolbens 15 ist, einen ungedämpften Bereich B mit einem größeren, den Kolben 15 übertreffenden

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Ein Bewegungszyklus des Schließers 10 beginnt damit, daß an der Kolbenstange 13 die Kraft F angreift, die den

Innendurchmesser d. und einem Totraum C. Zwischen den Bereichen A und B des Zylinders 12 ist ein Übergangsbereich D vorhanden, in dem sich der Innendurchmesser des Zylinders stufenlos an die Innendurchmesser d bzw. d. der Bereiche A

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und B anpaßt.

Die für die Funktion des Schließers 10 wichtige Erweiterung 39 besteht aus einem freien Ringquerschnitt, der sich aus der Differenz zwischen dem Außenradius des O-Ringes 28 und dem Innendurchmesser d des Zylinders 12 im ungedämpften Bereich &Lgr; ergibt.

Der Boden 11 weist einen dem Innendurchmesser d des ?|

Zylinders 12 im wesentlichen entsprechenden Abschnitt 29 sowie einen in den Totraum C ragenden Abschnitt 30 mit wesentlieh geringerem Durchmesser auf, dessen freie Stirnfläche als Anschlagfläche fUr den Kolben 15 dient. Im Abschnitt 29 des Bodens 11 ist eine für einen Drehzapfen vorgesehene Bohrung 32 vorhanden, die mit entsprechenden Bohrungen in der Zylinderwandung korrespondiert, über den Drehzapfen ist der Zylinder 12 an einem nicht dargestellten Gehäuse befestigt. Des weiteren ist in der Mantelfläche des Bodenabschnitts eine Ringnut 33 angeordnet, die einen O-Ring 34 aufnimmt, welche den Ringspalt zwischen der Innenmantelfläche des Zylinders 12 und der Mantelfläche des Bodens 11 druckfest abdichtet.

Der hydraulisch gedämpfte Schließer hat nun folgende Funktionsweise:

Kolben 15 gegen die Wirkung der Schraubendruckfeder 11 nua der unteren Totpunktlage in die obere Totpunktlage bewegt. Bei der Bewegung des Kolbens 15 aus dem ungedämpften Bereich B in den gedämpften Bereich A Öffnet sich des Steuerventil 26 und das Hydrauliköl strömt aus dem Bereich A über das Steuerventil 26 in den Bereich B sowie in den Totrau«: C der, Zylinders 12.

Wenn die Kraft F nicht mehr auf die Kolbenstange 13 einwirkt, setzt sich der ir? oberer Totpunktstellung befindliche Kolben 15 in Kraftrichtung der Feder 14 - aber in Abhängigkeit von dem zur Verfugung stehenden Querschnitt des Uberströmkanals 36 hydraulisch gedämpft - in Bewegung. Beim Eintritt des in der Ringnut 27 angeordneten O-Rings 28 des Kolbens 15 aus dem Dämpfungsbereich A in den Ubergangsbereich D Ozw. den ungedämpften Bereich B öffnet sich nun schlagartig der freie Ringquerschnitt zwischen der Außenmantelfläche des O-Rings 28 und der Innenmantelfläche des Zylinders 12, so daß das Hydrauliköl unter Umgehung des Uberströmkanals 36 frei in den Bereich B und den Totraum C des Zylinders 12 zurückströmen kann. Demnach ist also der Übergang vom gedämpften Bereich &Lgr; zum ungedämpften Bereich B durch die Lage des Kolbendichtquerschnitts (O-Ring 28) relativ zum Zylinder 12 bestimmt.

In diesem Moment geht der die Bewegung des Kolben- 15 dämpfende hydraulische Druck gegen null und gleichzeitig wird der Kolben 15 aufgrund der nunmehr ungedämpft wirksam werdenden Restkraft der Schraubendruckfeder 14 beschleunigt. Diese Beschleunigung des Kolbens 15 ist der sogenannte "Endschlag·', der notwendig ist, um den Schließdruck des Schließsystems oder auch die TUrdichtungswiderstände zu Überwinden.

Claims

Ansprüche :

1. Hydraulisch gedämpfter Schließer für Türen, Klappen od.dgl., mit einem ÖlgefUllten, rohrartigen Zylinder und einem an einer Kolbenstange endseitig befestigten, mit einem Steuerventil versehenen Kolben, welcher durch eine außerhalb des Zylinders an der Kolbenstange angreifende Kraft gegen die Wirkung einer Schraubendruckfeder bewegbar ist. v/obei der Kolben bein· Ri khub in kraftrichtung der Feder einen ersten axialen Ct pfungs'oe-^ich und einen sich daran an? : hließencien zweiten axialen M.igedämpf ten Endbereich durchläuft., an welchen ein '^T.v- aum angrenzt, der über eine flUnsigkeitsleitende Erweiterung des Zylinder-Querschnitts im Endbeiaich mit dem Dämpfungsbereich verbindbar ist und wobei zur Veränderung der Dämpfung eine Regeleinrichtung vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweiterung (39) einen von der Regeleinrichtung funktionell unabhängigen, mit der Zylinderachse (x) koaxialen Ringspalt bildet, daß der Kolben (15) eine Ringnut (27) mit einem darin aufgenommenen O-Ring (26) aufweist, in dessen Hubbereich ein stufenloser Übergang zwischen dem ersten axialen Dämpfungsbereich (A) und der Erweiterung (39) des ungedämpften Bereichs (B), vorhanden ist, und daß die Regeleinrichtung von einem in der Kolbenstange (13) und/oder dem Kolben (15) angeordneten, drosselbaren überströmkanal (36) gebildet ist.

2. Hydraulisch gedämpfter Schließer nach Anspruch 1, dadruch gekennzeichnet, daß der drosselbare Überströmkanal (36) aus einem im Totraum (C) mündenden, in der Kolben-

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stange (13) vorgesehenen Teilkanal (37) mit einer radial aus der Kolbenstange (13) herausgeführten, kolbenstangenseitig ü.undenden Öffnung (38) besteht, die durch Drehung des Kolbens {15} relativ zur Kolbenstü"■-& (13) mehr oder w-sniger verschließbar ist.