EP0562459A1 - Reibungsarmer Kolben für einen Türschliesser - Google Patents

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EP0562459A1
EP0562459A1 EP19930104437 EP93104437A EP0562459A1 EP 0562459 A1 EP0562459 A1 EP 0562459A1 EP 19930104437 EP19930104437 EP 19930104437 EP 93104437 A EP93104437 A EP 93104437A EP 0562459 A1 EP0562459 A1 EP 0562459A1
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EP
European Patent Office
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piston
sealing ring
connection
piston according
sliding
Prior art date
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EP19930104437
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English (en)
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Paul Schmid
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Individual
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F3/00—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices
    • E05F3/04—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices with liquid piston brakes
    • E05F3/10—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices with liquid piston brakes with a spring, other than a torsion spring, and a piston, the axes of which are the same or lie in the same direction
    • E05F3/102—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices with liquid piston brakes with a spring, other than a torsion spring, and a piston, the axes of which are the same or lie in the same direction with rack-and-pinion transmission between driving shaft and piston within the closer housing
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F3/00—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices
    • E05F3/04—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices with liquid piston brakes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2800/00—Details, accessories and auxiliary operations not otherwise provided for
    • E05Y2800/20—Combinations of elements
    • E05Y2800/22—Combinations of elements of not identical elements of the same category, e.g. combinations of not identical springs
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/10—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for buildings or parts thereof
    • E05Y2900/13—Type of wing
    • E05Y2900/132—Doors

Definitions

  • the invention relates to a piston for a door closer, in which door closer the piston is displaceable within a housing by the door movement against a spring force and fluid-damped, and wherein the piston designed as a hollow piston has a toothing in which a closer axis driven by the door movement engages.
  • the piston is regularly made of steel to withstand the high pressure forces that occur; the housing is usually made of aluminum - not ideal sliding partner. For this reason, the housing must be made of high-quality aluminum or must also be finished with nickel or anodizing. Otherwise, the housing bore for the piston would leak after a short period of use due to abrasion (wear). Furthermore, the friction that occurs with the metallic sliding partners is too great despite oil lubrication, and the manufacture of the piston with the associated precise housing bore is very expensive and uneconomical.
  • the primary object of the invention is to create a piston in which the disadvantages mentioned do not occur.
  • the object is achieved in that the piston is provided on its surface facing the housing with a sliding intermediate layer or a sliding coating.
  • the piston is also composed of several parts.
  • Figure 1 shows a section through a door closer.
  • the piston 1 is arranged in the hollow cylindrical, fluid-filled interior of the housing 21 of the door closer. This is designed as a hollow piston with the cavity 18.
  • the piston On the inside of the piston, the piston is designed as a rack 2, which rack engages in a gear wheel (closer axis), which is mounted in the housing 21, and which is coupled to the door or the door frame (depending on the arrangement of the door closer) in a known (not shown) manner , such that the door movement is converted into a rotation of the gear wheel or into a linear movement of the piston 1.
  • the piston divides the interior of the housing into two pressure spaces 100, 110 and the cavity 18, between which spaces fluid flows take place during the movement of the piston in order to dampen the door opening and the door closure caused by the springs 25, 26 shown, which is not dealt with in more detail here is, since the processes mentioned are known and are not relevant to the subject of the present invention.
  • the piston 1 is preferably composed of several individual parts, which is a special one allows inexpensive manufacture of the piston.
  • the piston shown consists first of all of a toothed rack 2, a closing piston flange 4 forming the closing piston of the door closer and an opening piston flange 6 forming the opening piston of the door closer.
  • a pressure relief valve which is formed from a ball 12 and a valve spring 8, is located on the opening and on the closing piston flange.
  • a piston sealing ring 9 is arranged on each of the piston flanges 4 and 6.
  • the sealing ring 9 is arranged in a groove which is formed by the flange 4 and a holding plate 5 for the sealing ring 9.
  • the sealing ring 9 on the flange 6 is arranged in a groove which is formed by the flange 6 and the spring support 7, on which there is still an adhesive disc 13.
  • a slide film 3 made of polytetrafluoroethylene (PTFE) is pushed onto the rack 2.
  • the sliding film 3 is preformed to match the rack 2 and does not require any special attachment.
  • the axial piston forces act on the flanges 4, 6; the radial forces act on the slide film. This significantly reduces the friction between the piston and the housing.
  • the sliding surface of the toothed rack can also be coated or covered with a sliding material.
  • One sliding partner can be freely selected with the sliding intermediate layer piston housing bore. This has the following advantages:
  • the sliding intermediate layer can be optimally adapted to the sliding partner housing. Thanks to the free choice of sliding partners, friction and wear can be greatly reduced.
  • the sliding intermediate layer can be adapted to the state of the material technology at any time will. Good results can be achieved with the material PTFE.
  • a check valve is provided in the piston, which releases the fluid conveyed through the bypass opening 17 into the unpressurized chamber 18 into the rear pressure chamber when the door is opened.
  • the known check valve is preferably replaced by a special design of the sealing rings 9 or their holder, so that there is a fluid path over the sealing ring.
  • the holding plate 5 can be provided with bores 14 or slots 15 on the one hand, as a result of which the end face support of the sealing ring is partially permeable to fluid or oil, which is shown in FIGS. 5a-5c by corresponding arrows which represent the oil path.
  • Figure 5d shows an embodiment in which the flange 4 is provided with a slot 19.
  • the sealing ring 9 is provided with a slot 16 or with a shape 17, as a result of which an oil path is formed.

Landscapes

  • Fluid-Damping Devices (AREA)
  • Actuator (AREA)

Abstract

Der Kolben (1) für einen Türschliesser ist an seiner der Innenwandung des Türschliessergehäuses (21) zugewandten Fläche mit einer Gleitfolie (3) aus Polytetrafluoräthylen versehen. Dadurch kann die Reibung zwischen Kolben (1) und Gehäuse (21) wesentlich reduziert werden. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kolben für einen Türschliesser, bei welchem Türschliesser der Kolben innerhalb eines Gehäuses durch die Türbewegung gegen eine Federkraft und fluidgedämpft verschieblich ist, und wobei der als Hohlkolben ausgebildete Kolben eine Verzahnung aufweist, in welche eine durch die Türbewegung angetriebene Schliesserachse eingreift.
  • Der Kolben besteht regelmässig aus Stahl, um den hohen auftretenden Druckkräften standzuhalten; das Gehäuse besteht in der Regel aus Aluminium - nicht ideale Gleitpartner. Deshalb muss das Gehäuse aus hochwertigem Aluminium gefertigt oder muss zusätzlich durch Vernickeln oder Eloxieren veredelt werden. Ansonsten würde die Gehäusebohrung für den Kolben nach kurzem Einsatz infolge Abrieb (Verschleiss) undicht. Ferner ist die bei den metallischen Gleitpartnern auftretende Reibung trotz Oelschmierung zu gross, und die Herstellung des Kolbens mit der dazugehörenden genauen Gehäusebohrung ist sehr teuer und unwirtschaftlich.
  • Der Erfindung liegt primär die Aufgabe zugrunde, einen Kolben zu schaffen, bei welchem die genannten Nachteile nicht auftreten.
  • Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Kolben auf seiner dem Gehäuse zugewandten Fläche mit einer Gleitzwischenlage oder einer Gleitbeschichtung versehen ist.
  • Diese Lösung erlaubt es, die Reibung zwischen Kolben und Gehäuse wesentlich herabzusetzen.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsart wird ferner der Kolben aus mehreren Teilen zusammengesetzt.
  • Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Dabei zeigt
    • Figur 1 eine Schnittansicht eines Türschliessers mit einem Kolben gemäss der Erfindung;
    • Figur 2 eine Seitenansicht des Kolbens von Figur 1;
    • Figur 3 einen Vertikalschnitt durch den Kolben von Figur 2;
    • Figur 4 einen Schnitt entlang der Linie B-B von Figur 2;
    • Figuren 5a - 5d jeweils eine geschnittene Teilansicht verschiedener Ausführungsformen des Kolbenflansches und des Dichtringes; und
    • Figuren 6a, 6b geschnittene Teilansichten von verschiedenen Dichtringausführungen.
  • Figur 1 zeigt einen Schnitt durch einen Türschliesser. Im hohlzylindrischen, fluidgefüllten Innenraum des Gehäuses 21 des Türschliessers ist der Kolben 1 angeordnet. Dieser ist als Hohlkolben mit dem Hohlraum 18 ausgebildet. Kolbeninnenseitig ist der Kolben als Zahnstange 2 ausgebildet, welche Zahnstange in ein Zahnrad (Schliesserachse) eingreift, welches im Gehäuse 21 gelagert ist, und welches auf bekannte (nicht dargestellte) Weise mit der Türe oder dem Türrahmen (je nach Anordnung des Türschliessers) gekoppelt ist, derart, dass die Türbewegung in eine Drehung des Zahnrades, bzw. in eine Linearbewegung des Kolbens 1 umgesetzt wird. Der Kolben unterteilt das Gehäuseinnere in zwei Druckräume 100, 110 und den Hohlraum 18, zwischen welchen Räumen Fluidflüsse bei der Bewegung des Kolbens stattfinden, um die Türöffnung und die von den gezeigten Federn 25, 26 bewirkte Türschliessung zu dämpfen, worauf indes vorliegend nicht näher eingegangen wird, da die genannten Abläufe bekannt und für den Gegenstand der vorliegenden Erfindung nicht relevant sind.
  • Der Kolben 1 wird bevorzugterweise aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzt, was eine besonders kostengünstige Herstellung des Kolbens ermöglicht. Der gezeigte Kolben besteht zunächst aus einer Zahnstange 2, einem den Schliesskolben des Türschliessers bildenden Schliesskolben-Flansch 4 und einem den Oeffnungskolben des Türschliessers bildenden Oeffnungskolben-Flansch 6.
  • Die genannten Teile sind mittels einer Schraube 10 und einer Mutter 11 verbunden. Auch andere Verbindungen der aus Stahl bestehenden Teile sind möglich, z.B. Nieten oder Löten oder Schweissen.
  • Am Oeffnungs- sowie am Schliesskolbenflansch befindet sich ein Ueberdruckventil, welches aus einer Kugel 12 sowie einer Ventilfeder 8 gebildet ist.
  • An den Kolbenflanschen 4 und 6 ist jeweils ein Kolben-Dichtungsring 9 angeordnet. Der Dichtungsring 9 ist in einer Nut angeordnet, die vom Flansch 4 und einem Halteblech 5 für den Dichtungsring 9 gebildet wird. Der Dichtungsring 9 am Flansch 6 ist in einer Nut angeordnet, die vom Flansch 6 und der Federauflage 7 gebildet ist, auf welcher noch eine Haftscheibe 13 aufliegt.
  • Erfindungsgemäss ist eine Gleitfolie 3 aus Polytetrafluoräthylen (PTFE) auf die Zahnstange 2 aufgeschoben. Die Gleitfolie 3 ist vorgeformt der Zahnstange 2 angepasst und benötigt keine spezielle Befestigung. Die axialen Kolbenkräfte greifen an den Flanschen 4, 6 an; die radialen Kräfte wirken auf die Gleitfolie. Dadurch kann die Reibung zwischen Kolben und Gehäuse wesentlich herabgesetzt werden.
  • Anstelle der Gleitzwischenlage kann erfindungsgemäss die Gleitfläche der Zahnstange auch beschichtet oder mit einem GLeitwerkstoff überklebt werden. Mit der Gleitzwischenlage Kolben-Gehäusbohrung kann der eine Gleitpartner frei gewählt werden. Daraus ergeben sich folgende Vorteile: Die Gleitzwischenlage kann dem Gleitpartner Gehäuse optimal angepasst werden. Dank der freien Wahl der Gleitpartner kann die Reibung und der Verschleiss stark verringert werden. Die Gleitzwischenlage kann jederzeit dem Stand der Werkstofftechnik angepasst werden. Gute Ergebnisse erreicht man mit dem Werkstoff PTFE.
  • Im Kolben ist bekannterweise ein Rückschlagventil vorgesehen, welches das bei der Türöffnung durch die Bypass-Oeffnung 17 in den drucklosen Raum 18 geförderte Fluid in den hinteren Druckraum entlässt. Vorzugsweise wird das bekannte Rückschlagventil durch eine spezielle Ausbildung der Dichtungsringe 9 bzw. deren Halterung ersetzt, so dass sich ein Fluidweg über den Dichtungsring ergibt. Dazu kann einerseits das Halteblech 5 mit Bohrungen 14 oder Schlitzen 15 versehen sein, wodurch die stirnseitige Auflage des Dichtungsringes teilweise fluid- bzw. öldurchlässig wird, was in den Figuren 5a - 5c durch entsprechende Pfeile gezeigt ist, welche den Oelpfad darstellen. Figur 5d zeigt eine Ausführung, bei der der Flansch 4 mit einem Schlitz 19 versehen ist. In den Figuren 6a und 6b ist jeweils der Dichtungsring 9 mit einem Schlitz 16 bzw. mit einer Ausformung 17 versehen, wodurch ein Oelpfad gebildet wird.
  • Die Erfindung ist anhand eines bevorzugten mehrteiligen Kolbens beschrieben worden. Die Vorteile ergeben sich indes ebenfalls bei der Anwendung der Gleitzwischenlage bzw. der Gleitbeschichtung bei einem herkömmlichen einteiligen Kolben.

Claims (13)

  1. Kolben für einen Türschliesser, bei welchem Türschliesser der Kolben innerhalb eines Gehäuses durch die Türbewegung gegen eine Federkraft und fluidgedämpft verschiebbar ist, und wobei der als Hohlkolben ausgebildete Kolben eine Verzahnung aufweist, in welche eine durch die Türbewegung angetriebene Schliesserachse eingreift, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben auf seiner dem Gehäuse zugewandten Fläche mit einer Gleitzwischenlage oder einer Gleitbeschichtung versehen ist.
  2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben als einteiliger Kolben ausgebildet ist.
  3. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben aus mehreren miteinander verbundenen Kolbenteilen (2, 4, 6) zusammengesetzt ist.
  4. Kolben nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenteile von einer Zahnstange (2), deren der Verzahnung abgewandte Seite die Kolbenwandung bildet, einem Oeffnungskolben-Flansch (6), und einem Schliesskolben-Flansch (4) gebildet sind.
  5. Kolben nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Verbindung für die Kolbenteile eine Schraubverbindung (10, 11) vorgesehen ist.
  6. Kolben nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Verbindung für die Kolbenteile eine Nietverbindung vorgesehen ist.
  7. Kolben nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Verbindung für die Kolbenteile eine Lötverbindung oder eine Schweissverbindung vorgesehen ist.
  8. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitfolie aus Polytetrafluoräthylen besteht.
  9. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenwandung mit einem Gleitwerkstoff beschichtet oder beklebt ist.
  10. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben-Flansche (4, 6) jeweils mit einem Dichtring (9) versehen sind.
  11. Kolben nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring mit Spiel in einer Nut angeordnet ist, und dass die kolbenstirnseitige Auflage des Dichtringes stellenweise durch Ausnehmungen (14, 15) fluiddurchlässig gemacht ist.
  12. Kolben nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (9) mit darin angeordneten radialen Ausnehmungen (16) versehen ist, oder dass der Dichtring (9) mit Ausformungen (17) versehen ist, welche den Dichtring von der Nutenwand beabstanden.
  13. Türschliesser mit einem Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
EP19930104437 1992-03-23 1993-03-18 Reibungsarmer Kolben für einen Türschliesser Withdrawn EP0562459A1 (de)

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DE9203871U1 (de) 1992-09-10

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