EP0879335A1 - Turschliesser und verfahren zum betrieb eines turschliessers - Google Patents

Turschliesser und verfahren zum betrieb eines turschliessers

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EP0879335A1
EP0879335A1 EP96901703A EP96901703A EP0879335A1 EP 0879335 A1 EP0879335 A1 EP 0879335A1 EP 96901703 A EP96901703 A EP 96901703A EP 96901703 A EP96901703 A EP 96901703A EP 0879335 A1 EP0879335 A1 EP 0879335A1
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EP
European Patent Office
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piston
door
spring
housing
door closer
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EP96901703A
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Peter Krumhauer
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Geze GmbH
Original Assignee
Geze GmbH
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Publication date
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    • 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
    • E05F3/12—Special devices controlling the circulation of the liquid, e.g. valve arrangement
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    • 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
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    • 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 programmable door closer which, depending on the path and direction, significantly improves the ease of access of a door with different transmission ratios and thus different torque profiles. A method for operating such a door closer is also described.
  • a method and an arrangement for controlling the force of a locking device can be found in DE 35 35 506 A1.
  • the door is connected to the door frame by means of a locking device in the form of a door closer and link arms which are articulated to one another.
  • the control of the different forces for opening and subsequent automatic closing of the door is achieved by moving the end of the linkage, which is distant compared to the door closing device, by the moment exerted by the closing device on the door in separate phases of opening and closing the door. changed accordingly.
  • This arrangement is a device that works with external energy, i.e. an electric motor is provided which displaces a slide and at the same time determines its position in a guide member. The motor control is carried out in accordance with the desired opening angle
  • US 4,979,261 discloses a door closer with a variable articulation position. Due to a toothed wheel attached to the closer shaft that rolls on the door, the point of application of the linkage and thus the entire torque analysis is automatically changed. This mechanical type reduces the opening force, while increasing the closing force.
  • No. 4,419,786 describes an arrangement with which the force required to open a door is reduced in relation to normal door opening situations.
  • a door closer is used here by moving the distal end of the linkage, which is connected to the door closer. From a certain opening angle, the force ratio is changed by using additional spring forces and a hydraulic or pneumatic control. As a result, the moment exerted by the door closer on the door via the articulated linkage arrangement can be changed.
  • This principle shown is very complicated and its adaptability to different operating modes cannot be used everywhere
  • a device in the form of a door closer which is shown in the Swedish Auslegesch ⁇ ft 469 342. consists of a housing in which two pistons are arranged. Furthermore, there are two springs, each of which is directly assigned to a piston and acts on it in the same direction. The other piston is connected to a piston rod, the rear end of which is sealingly received in a central bore of the second piston. The diameters of the two pistons are different.
  • the liquid flow of the damping medium is controlled via the pistons via various channels in connection with valves.
  • the object of the invention is then to improve a door closer to such an extent that a low opening torque is required for a high closing torque when the door is opened.
  • no external energy is to be used, as some solutions which are used in the prior art should use and at the same time
  • Such a door closer is inexpensive to manufacture and also easy to assemble
  • the object of the invention is achieved in that the normally existing fixed coupling between the opening and the closing force is released.
  • the removal of the fixed coupling is achieved in that in addition to the existing door piston there is a further spring piston acted upon by the closing spring Compared to a normal door closer, additional pressure spaces are connected on the one hand by fixed channels, but on the other hand by controlled channels or throttles and valves for the damping medium.
  • both the spring piston and the door piston are designed in an L-shaped configuration. This results in two differently sized displacement surfaces.
  • the geometrical design of the displacer surfaces also makes it possible to adapt and thus virtually program because the damping medium within the door closer housing can be used to control it accordingly.
  • Pockets, chokes, rooms can be regarded as switching devices, since they correspond to switching devices that are also located outside the pistons. Such a possibility makes it possible for the individual piston spaces to be activated alternately, with damping being possible via throttles. Appropriate check valves in certain circles can be used to maintain the pressure.
  • a targeted and conscious damped movement of the door piston and the spring piston can thus be realized via the hydraulic damping and switching means.
  • a control is carried out according to a method to be determined.
  • Such a method can, for example, take the form that when the door is opened, which can be done manually or by means of a power-operated drive, and during the subsequent closing process, which is made possible solely by the energy stored in the spring accumulator, up to one
  • the door opening angle, the spring piston and the door piston which are to be defined and thus individually selectable, move at the same speed by pressure equalization between all the piston spaces filled with the hydraulic fluid. Only from a certain opening angle of the door can a control be activated which causes the door piston to separate from the spring piston.
  • Figure 1 Principle of breaking the coupling between the spring piston and door piston and thus increased power transmission
  • Figure 2 Like Figure 1. but with a force reduction
  • Figure 3 Diagram of the opening and closing torque curve depending on the door opening angle
  • FIG. 4 diagram of the translation characteristic of the connected
  • Figure 5 cross section through a door closer with L-shaped piston without hydraulic switching means
  • FIG. 7 cross section through the door closer with an L-shaped piston with hydraulic switching and damping means in various switching positions
  • FIG. 4 shows a possible translation process that can arise when an additional gear with the translations for the opening and closing process of a door is switched on for the most different areas of the closing process.
  • the following definitions are established:
  • FIG. 1 shows the schematic separation of the spring piston 2 from the door piston 3.
  • This separation creates an additional space 25 which lies between the spring piston 2 and the door piston 3 and is also filled with hydraulic fluid.
  • the door piston chamber 24 is permanently connected to the spring chamber 21 via a channel 53.
  • Piston which can be formed, for example, by a pinion cage, creates the inner piston 10, which in turn thereby creates two further pressure spaces. namely an inner piston space 26 and one Inner piston chamber 27. creates.
  • the inner bulb chamber 26 is connected to the chamber 25 by a channel.
  • the inner piston chamber 27 is also connected to the door piston chamber 24 by means of a pressure medium.
  • the inner piston chamber 26 can also be connected to the door piston chamber 24 via a channel, and the inner piston chamber 27
  • FIG. 5 shows a basic structure of the above-described approach to a solution.
  • the door piston 3 and the spring piston 2 are arranged within a housing 5.
  • the spring piston 2 is acted upon by the spring 1, which functions as an energy accumulator.
  • the spring 1 is supported on the other hand on the sowa ⁇ d 1 17 of the housing 5.
  • In the door piston 3 there is a toothing 4 which is connected to a pinion cage which projects with an external axis projecting outside the housing 5. for the connected
  • the linkage (not shown) is struck on this drive axle, the other free end of the linkage being articulated for actuating the door, either on the door or on the door frame.
  • the fixed coupling between the spring 1 and the piston 3 is not present. Rather, due to the interposition of a hydraulic gear, namely the spring piston 2, the piston 3, the housing 5 and the hydraulic spaces filled with the damping medium, namely the spring space 21, the piston chamber 22, the piston chamber 23 and the Turkish piston chamber 24.
  • FIG. 7 A door closer whose movement is located within the closing process is shown in FIG. 7.
  • the areas a, b, c are also shown in FIG. 7, as have already been mentioned in FIG. However, the areas have not been shown to scale for better understanding. In addition to the areas, the individual conditions have been indicated with large letters. Here means:
  • a channel 42 in the spring piston 2 connects the piston chamber 22 to the spring chamber 21 via a pocket 61 in the door closer housing 5.
  • a channel 41 also bridges the piston chamber 23 with the door piston chamber 24 via a pocket 53 0 be said that the length of a pocket is above when a pressure medium space is connected to another or closed.
  • the channel 41 which is still in the area of the pocket 63 and thus comprises the upper part of the spring piston 2, but at the same time also the upper part of the door piston 3, is hydraulically inactive
  • the spring piston displaces a larger amount of the hydraulic medium. than the smaller displacement surface 12 of the door piston 3 can take up at the same speed. This has the consequence that the door piston 3 moves away from the spring piston 2 at a higher speed than the spring piston 1 can move due to the force of the spring 1 derkotben 2 and Turko 3 less than 1
  • both pistons reach the area a as a result of the closing process taking place.
  • This area which is supposed to perform the actual closing of the door, must be provided with a significantly greater force. Again, this area has been shown much larger for better understanding to the previously described area, the channel 42 is now open via a pocket 22 that is now becoming active. At the same time, however, the channel 41 is blocked by the absence of a pocket. This measure means that only the upper part of the spring piston 2 and the Turk piston 3 become effective due to the facts .
  • FIG. 10 The last part of the closing process is shown in FIG. 10.
  • the door is closed and the door piston has reached its closed position Z, which is in the housing before the stop.
  • the contact between the spring piston 2 and the door piston 3 has not yet been established.
  • a pocket 64, the channel 45 and a channel 48 are switched through in such a way that a connection is established between the piston spaces 22 and 23.
  • the strong throttling via a throttle 65 which is preferably located in the door piston 3, at the same time prevents the high pressure in the piston chamber 23 from dropping.
  • the corresponding distance between the end position and the stop of the door piston 3 also simultaneously compensates for the distance between the spring piston 2 and the door piston 3, because at the start of this closing process corresponding tolerances between the door movement and the processes in the door closer can be compensated for

Landscapes

  • Closing And Opening Devices For Wings, And Checks For Wings (AREA)
  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
  • Lock And Its Accessories (AREA)

Description

Türschließer und Verfahren zum Betrieb eines Tür¬ schließers
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen programmierbaren Türschließer, der weg- und richtungsabhangig mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen und damit verschiedenen Momentenverläufen den Begehungskomfort einer Tür wesentlich verbessert. Ferner wird ein Verfahren zum Betrieb eines sol¬ chen Türschließers beschrieben.
Ein Verfahren und eine Anordnung zum Steuern der Kraft einer Schließ- Vorrichtung ist aus der DE 35 35 506 A1 zu entnehmen. Die Tür wird dabei mittels einer Schließvorrichtung in Form eines Türschließers und daran gelenkig miteinander verbundenen Gestangearmen mit dem Türrahmen verbunden. Die Steuerung der unterschiedlichen Kraft zum Öffnen und anschließenden automatischen Schiießvorgang der Tür wird durch Verla- gerung des im Vergleich zur Türschließvorrichtung entfernten Endes des Gestänges, um das von der Schließvorrichtung auf die Tür ausgeübte Mo¬ ment in getrennten Phasen des Öffnens und Schließens der Tür, in ent¬ sprechender Art und Weise geändert. Bei dieser Anordnung handelt es sich um eine Vorrichtung, die mit einer Fremdenergie arbeitet, d.h. es ist ein Elektromotor vorgesehen, der einen Schieber verlagert und gleicnzeitig dessen Lage in einem Führuπgsglied bestimmt. Dabei wird die Motorsteue¬ rung entsprechend dem gewünschten Öffnungswinkel vorgenommen
Die US 4.979,261 offenbart einen Türschließer mit einer variablen Anlen- kungsposition. Aufgrund eines an der Schließerwelle befestigten Zahnra- des. welches an der Tür abrollt, wird automatisch der Angriffspunkt des Gestänges und damit die gesamte Momentenbetrachtung verändert. Durch diese mechanische Art wird eine Reduzierung der Öffnungskraft erreicht, oei gleichzeitiger Steigerung der Schließkraft.
In einem weiteren US-Patent 3.818.637 ist eine Vorrichtung beschπeoen. αie ein schnelles Offnen einer Tür zuläßt. Eine Vorrichtung, die mit einer linearen Kraft eine Tür öffnet, zeigt die US 4,231 ,192. Hier ist über ein entsprechendes Hebelsystem in Verbindung mit einer Fremdenergie in Form einer Spannungsversorgung ein annä¬ hernd linearer Verlauf der Kraft an der Tür in Abhängigkeit von dem Öff- nungswinkel erzielt worden.
Ein Türschließer, der mit zwei Kolben arbeitet, ist der US 4.040.144 zu entnehmen Dieses System arbeitet ebenfalls mit einer Fremdenergie in Form von Luft
In der US 4,419,786 ist eine Anordnung beschrieben worden, mit der die zum Öffnen einer Tür benotigte Kraft in bezug auf normale Türöffnungs¬ situationen herabgesetzt wird. Verwendet wird hierbei ein Türschließer Durch die Verlagerung des entfernten Endes des Gestänges, weiches mit dem Türschließer verbunden ist. wird ab einem bestimmten Offnungswin- kel durch Nutzung von zusatzlichen Federkräften und einer hydraulischen oder pneumatischen Steuerung das Kräfteverhältnis geändert. Dadurch kann das von dem Türschließer über die angelenkte Gestängeanordnung auf die Tür ausgeübte Moment verändert werden. Dieses dargestellte Prinzip ist sehr kompliziert und in seiner Anpassungsfähigkeit an unter¬ schiedlichste Betriebsarten nicht überall einsetzbar
Eine Vorrichtung in Form eines Türschließers, die in der schwedischen Auslegeschπft 469 342 gezeigt ist. besteht aus einem Gehäuse, in dem zwei Kolben Deweglich angeordnet sind. Ferner sind zwei Federn vorhan¬ den, die direkt je einem Kolben zugeordnet sind und auf diese in gleicher Richtung einwirken. Der andere Kolben ist dabei mit einer Kolbenstange verbunden, αeren hinteres Ende in einer zentralen Bohrung des zweiten Kolbens abdichtend aufgenommen ist. Die Durchmesser der beiden Kol¬ ben sind unterschiedlich. Über die Kolben wird der Flüssigkeitsstrom des Dampfungsmediums über verschiedene Kanäle in Verbindung mit Ventilen gesteuert. Durch diese Maßnanme wird erreicht, daß die Kraft zum Offnen der Tür gering ist und trotzdem eine große Kraft für die Endphase des Schließvorganges vorhanden ist Zur Minderung des Offnuπgsmomentes wurde aus der DE-OS 32 34 319 eine Losung bekannt, bei der die benötigte höhere Schließkraft durch Fremdenergie für eine Federvorspaπnung aufgebracht wird. Bei dieser Losung kann die zusätzliche Federvorspannung sowohl über einen Elek- tromotor als auch über einen Kolben mit fremdenergieerzeugtem Druckmit- telkreislauf erzeugt werden
Die Aufgabe der Erfindung besteht dann einen Türschließer αahingehend zu verbessern daß für ein hohes Schließmoment beim Offnen der Tur je¬ doch ein geringes Öffnungsmoment benotigt wird Hierzu soll keine Fremd- energie eingesetzt werden, wie es einige zum Stand der Technik zahlende Losungen verwenden und gleichzeitig soll ein solcher Türschließer preis¬ wert in der Herstellung und auch einfach zu montieren sein
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelost, daß die normalerweise bestehende feste Kopplung zwischen der Offnungs- und der Schließkraft aufgehoben wird Das Aufheben der festen Kopplung wird dadurch er¬ reicht, daß neben dem vorhandenen Türkolben ein weiterer von der Schließfeder beaufschlagter Federkolben vorhanden ist Die dabei gegen¬ über einem normalen Türschließer entstehenden zusätzlichen Druckraume sind zum einen durch feste Kanäle, aber auch zum anderen durch gesteu- erte Kanäle bzw Drosseln und Ventile für das Dampfungsmedium mitein¬ ander verbunden Durch diese Schaffung und Hinzuschaltung mindestens eines hydraulischen zweiten Getriebes kann die Kraftubersetzung gesteu¬ ert werden Beim Offnungsvorgang und beim anschließenden ersten Teil des einsetzenden Schließvorganges hat dieses zusätzliche hydraulische Getriebe eine Kraftubersetzung von U = 1 Im weiteren Schließgang folgt ein Bereich, bei dem die Kraftubersetzung U < 1 ist, d h das Schließmo¬ ment wird verringert Erst in einem dritten Teil des Schließvorganges namlich in dem Bereich wo die Tur ins Schloß fallen soll wird die Kraftubersetzung U > 1 erreicht Dieses heißt daß das Schließmoment großer als aas Öffnungsmoment ist ln Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gedankens wird sowohl der Fe¬ derkolben als auch der Türkolben in einer L-förmigen Gestalt ausgeführt. Hierdurch ergeben sich jeweils zwei unterschiedlich große Verdrängerflä¬ chen. Durch die geometrische Gestaltung der Verdrängerflächen ist auch eine Anpassung und damit quasi eine Programmierung möglich, weil hier¬ durch das Dämpfungsmedium innerhalb des Türschließergehäuses ent¬ sprechend gesteuert werden kann. Die innerhalb des Türkolbens und Fe¬ derkolbens vorhandenen Kanäle. Taschen, Drosseln, Räume können als Schaltmittel angesehen werden, da sie mit außerhalb der Kolben befind- liehen, ebenfalls vorhandenen Schaltmitteln korrespondieren. Durch eine solche Möglichkeit ist es möglich, daß auch die einzelnen Kolbenräume wechselseitig aktiviert werden können, wobei eine Dämpfung über Dros¬ seln realisiert werden kann. Durch entsprechende Rückschlagventile in bestimmten Kreisen kann so ein anstehender Druck erhalten werden.
Über die hydraulischen Dämpfungs- und Schaltmittel läßt sich somit eine gezielte und bewußte gedämpfte Bewegung des Türkolbens und des Fe¬ derkolbens realisieren. Hierzu wird nach einem festzulegenden Verfahren eine Steuerung durchgeführt. Ein solches Verfahren kann beispielsweise in der Form ablaufen, daß beim Öffnen der Tür, was manuell oder durch einen kraftbetätigten Antrieb geschehen kann, und beim anschließenden Schließvorgang, der einzig und aliein durch die in dem Federspeicher ge¬ speicherten Energie möglich wird, bis zu einem festzulegenden und damit individuell wählbaren Türöffnungswinkel, der Federkolben und der Türkol¬ ben sich durch einen Druckausgleich zwischen allen mit der Hydraulikflüs- sigkeit gefüllten Kolbenräumen mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen. Erst ab einem bestimmten Öffnungswinkel der Tür kann eine Steuerung aktiviert werden, die ein Trennen des Türkolbeπs von dem Federkolben bewirkt. Damit entfernt sich der Türkolben von αem Federkolben. was eine geringere Übersetzung darstellt. In dem letzten Bereich des Schließvor- ganges, d.h in dem Bereich, wo die Tür auch noch sicher über die Falle des Schlosses ms Schließbiech einrasten soll, wird wieder eine Annähe¬ rung der beiαen Kolben mit erhöhter Schließkraft realisiert. Durch eine solche Verfahrensweise ist es möglich, daß der Türschließer weg- und richtungsabhängig mindestens zwei unterschiedliche Überset¬ zungen und damit unterschiedliche Momentenverläufe aufweist. Aufgrund des erfindungsgemäßen Gedankens können in unbegrenzter Anzahl wei- tere hydraulische Getriebe zwischengeschaltet werden, was eine unend¬ liche Anzahl von unterschiedlichen Übersetzungen zur Folge haben wurde. Es kann somit durch die Erfindung eine äußerst genaue Abstimmung der Momentenverläufe erreicht werden.
Die Erfindung wird anhand eines möglichen schematisch dargestellten Ausführuπgsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:
Figur 1 • Prinzip der Aufhebung der Kopplung zwischen Federkolben und Türkolben und damit erhöhten Kraftübersetzung
Figur 2: Wie Figur 1. jedoch mit einer Kraftvenπgerung
Figur 3: Diagramm des Öffnungs- und Schließmomentenverlaufs in Abhängigkeit vom Türöffnungswinkel
Figur 4 Diagramm der Übersetzungskenniinieπ des zugeschalteten
Getriebes
Figur 5 Querschnitt durch einen Türschließer mit L-formigeπ Kolben ohne hydraulische Schaltmittel
Figur 6. Schnitt durch den Türschließer nach Figur 5
Figur 7 Querschnitt durch den Türschließer mit L-formιgen Kolben mit hydraulischen Schalt- und Dämpfungsmitteln in verschie¬ denen Schaltstellungen
Figur 8 Wie Figur 7 Bereich c
Figur 9 Wie Figur 7 Bereich b
Figur 10 Wie Figur 7 Bereich a In der Figur 4 wird ein möglicher Übersetzungsverlauf wiedergegeben, der dadurch entstehen kann, wenn ein zusätzliches Getriebe mit den Überset¬ zungen für den Offnungs- und den Schließvorgang einer Tür für die unter¬ schiedlichsten Bereiche des Schließvorganges hinzugeschaltet wird. Dabei werden folgende Definitionen festgelegt:
a Eigentlicher Schheßbereich mit hohem Momentenbedarf (ca. 5°
Türoffnungswinkel) und damit mit hoher Schließkraft
b Bereicn mit kleiner Schheßkraft
c Aufstellungsbereich (ca 130° Offnungswinkel)
Die Kraftübersetzungeπ ergeben durch Überlagerung mit der Kennlinie des bestehenden Getriebes (Türschließer mit einem Kolben) den in Figur 3 gestrichelten Momentenverlauf für den Schließvorgang S1 Der Momen¬ tenverlauf für den Öffnungsvorgang bleibt erhalten Die Verlagerung des ursprünglichen Momentenverlaufes MS in MS1 entspricht dann dem Ener- giesatz. wenn die hierdurch gebildeten Energieflächen A1 und A2 gleich groß sind. Durch diesen Lösungsansatz, d.h. die Steuerung des Momen¬ tenverlaufes, ist die Aufgabe gelöst, namlich. das Schließmoment MS1 ist im Schließbereich deutlich größer als das Öffnungsmoment MÖ. Diese Losung eines πachgeschalteten Getriebes wird anhand einer möglichen im nachfolgenαen beschriebenen hydraulischen Losung nachgewiesen An¬ dere, auch rein mechanische Losungen sind darüber hinaus möglich
In der Figur 1 wird die schematische Trennung des Federkolbens 2 von dem Türkolben 3 wiedergegeben Durch diese Trennung entsteht ein zu¬ sätzlicher Raum 25. der zwischen dem Federkolben 2 und dem Türkoiben 3 liegt, und eDenfalls mit Hydraulikflussigkeit gefüllt ist. Es sind somit drei Druckmittelraume. namlich ein Federraum 21 , ein Türkolbenraum 24 und der Raum 25. vorhanden Der Türkolbenraum 24 ist dabei über einen Ka¬ nal 53 mit dem Federraum 21 stanαig verbunden Bei einer weiteren Auf¬ teilung, πamtich αes Einsetzens eines innerhalb des Turkotbens 3 befind- liehen weiteren Kolbens, der beispielsweise durch einen Ritzelkäfig gebil¬ det werden kann entsteht der Iπnenkolben 10, der dadurch wiederum zwei weitere Drucκmtttelraume. namlich einen Innenkolbenraum 26 und einen Innenkolbenraum 27. schafft. Der Innenkolbenraum 26 ist durch einen Ka¬ nal mit dem Raum 25 verbunden. Ebenfalls ist der Innenkolbenraum 27 durch einen Kanal mit dem Türkolbenraum 24 druckmittelverbunden.
In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gedankens kann auch, wie in der Figur 2 dargestellt ist, der Innenkolbenraum 26 über einen Kanal mit dem Türkolbenraum 24 verbunden werden, und der innenkolbenraum 27
In der Figur 5 wird ein grundsätzlicher Aufbau des vorbeschrieoenen Lö¬ sungsansatzes wiedergegeben. Innerhalb eines Gehäuses 5 sind der Tür- kolben 3 und der Federkolben 2 angeordnet. Der Federkolben 2 wird dabei von der Feder 1. die als Kraftspeicher fungiert, beaufschlagt. Die Feder 1 stützt sich andererseits an der Seitenwaπd 1 17 des Gehäuses 5 ab. In dem Türkolben 3 befindet sich eine Verzahnung 4, die mit einem Ritzel¬ käfig, der mit einer außerhalb des Gehäuses 5 herausragenαen Aπtπebs- achse verbunden ist. für den wirkverbunden
An dieser Antriebsachse ist das nicht dargestellte Gestänge einerseits an¬ geschlagen wobei das andere freie Ende des Gestänges zur Betätigung der Tür, entweder an der Tür oder am Türstock angelenkt ist Im Gegen¬ satz zum Stand der Technik ist die feste Kopplung zwischen der Feder 1 und dem Turkolben 3 nicht vorhanden Vielmehr ist hier durch die Zwi¬ schenschaltung eines hydrauliscnen Getriebes, namlich durcn den Feder- koiben 2, den Türkolben 3. das Gehäuse 5 und die durch diese mit dem Dampfungsmedium gefüllten hydraulischen Räume, namlich dem Feder¬ raum 21 , dem Kolbenraum 22. dem Kolber räum 23 und dem Türkolbeπ- räum 24, gebildet.
Durch die Wahl der L-formigeπ Kolben, namlich Türkolben 3 und Feder¬ kolben 2. ergeben sich jeweils zwei unterschiedlich große Verdrangerflä- chen durch die Kolbenstirπseiteπ Dieses sind beim Türkolben 3 die Fläche 101 und die Flache 12. Beim Federkolben 2 ist dies die Fläche 1 1 und die Fläcne 13. Um jedoch eine Bewegung der Kolben zu ermöglichen ist der Türkolbenraum 24 mit dem Federraum 21 durch einen Kanal 44 standig verbunden In der Figur 6 wird deutlich, daß dieser Kanal 44 sich in einer Seitenplatte 7 befindet. Neben der L-formigen Form für den Türkolben und den Federkolben kann auch jede andere technisch herstellbare Form ge¬ wählt werden.
Ein Türschließer, dessen Bewegungsablauf sich innerhalb des Schließvor¬ ganges befindet, wird in der Figur 7 wiedergegeben. Dabei sind in der Fi- 5 gur 7 auch die Bereich a, b, c wiedergegeben, wie sie bereits in der Figur 4 angesprochen worden sind. Die Bereiche sind hier jedoch zum besseren Verständnis nicht maßstäblich dargestellt worden. Neben den Bereichen sind, mit großen Buchstaben bezeichnet, die einzelnen Zustande angege¬ ben worden. Dabei bedeutet:
0 A Tür ist im Zustand 'auf
U1 Übergang vom Bereich c nach b
U2 Übergang vom Bereich b nach a
Z Tür ist im Zustand 'zu
Die Pfeile am unteren Ende der Kolben zeigen den jeweils geltenden Be- 5 reich bzw. Zustand wie vor angegeben an.
Ein Kanal 42. der sich in dem Federkolben 2 befindet, verbindet über eine Tasche 61 im Türschließergehause 5 den Kolbenraum 22 mit dem Feder¬ raum 21 In gleicher Weise überbrückt auch ein Kanal 41 über eine Tasche 53 den Kolbenraum 23 mit dem Türkotbenraum 24 Grundsatzlich muß 0 gesagt werden, daß die Lange einer Tasche darüber befindet, wann ein Druckmittelraum mit einem anderen verbunden bzw geschlossen ist. Durch die zuvor beschriebene Verbindung wird deutlich, daß der Türkoiben 3 und der Federkolben 2 hydraulisch wirkungslos sind, so daß eine direkte Kopplung zwischen der Feder 1 und dem Türkolben 3 durch Kontakt der 5 Flächen 1 1 mit der Fläche 101 und der Fläche 12 mit der Fläche 13 erfolgt. Dieses hat zur Folge, daß das Übersetzungsverhältnis U = 1 ist. Der inner- nalb des Gehäuses entstehende Überdruck, namlich im Türkolbenraum 24. wird durch Unterdruck im Federraum 21 dadurch ausgeglichen, daß zwischen beiden Räumen ein Kanal 44 stanαig offen ist. Wie weiterhin die C Darstellung deutlich macht, befindet sich die nicht dargestellte Tür noch in dem Bereicn c des Schließwinkels. Beim weiteren Schließen der Tür wird der Bereich b erreicht, der in der Figur 8 wiedergegeben worden ist. Der zuvor offene Kanal 42 ist hier ge¬ schlossen, da in diesem Teilbereich keine Tasche vorhanden ist. Hier¬ durch wird der untere Teil des Federkolbens 2 wirksam Im Gegensatz dazu ist der Kanal 41. der sich noch im Bereich der Tasche 63 befindet und damit den oberen Teil des Federkolbens 2, gleichzeitig aber auch den oberen Teil des Türkolbens 3 umfaßt, hydraulisch inaktiv Jedoch durch seine größere Verdrangerfläche 13 verdrangt der Federkolben eine grö¬ ßere Menge des Hydrauhkmediums. als die kleinere Verdrangerfläche 12 des Türkolbens 3 bei gleicher Geschwindigkeit aufnehmen kann Dieses hat zur Folge, daß der Turkolben 3 sich mit einer höheren Geschwindigkeit vom Federkolben 2 entfernt als dieser sich durch die Kraft der Feder 1 bewegen kann Entsprechend ist die Kraftubersetzung zwischen dem Fe¬ derkotben 2 und dem Turkolben 3 kleiner als 1
Zu Beginn des Bereiches b sind der Federkolben 2 und der Turkolben 3 noch in Kontakt. Ein Ausgleich des Überdruckes in dem Kolbenraum 22 in diesem Zustand wird durch einen Kanal 43 mit einem dann befindlichen Rückschlagventil 71 verhindert Gleichzeitig wird die Bewegung beider Kolben durch eine Drossel 66 im Türkolben 3 gedampft Dieser Bereich b ergibt sich aus dem gewählten Übersetzungsverhältnis
Durch den Ablauf des Schließvorganges erreichen beide Kolben durch den ablaufenden Schließvorgang den Bereich a Dieser Bereich der die eigent¬ liche Schließung der Tur durchführen soll muß mit einer deutlich größeren Kraft versehen werden Auch hier ist wieder zum besseren Verständnis αieser Bereich wesentlich großer dargestellt worden Im Gegensatz zum vorher beschriebenen Bereich ist jetzt der Kanal 42 über eine nun aktiv werdende Tasche 22 geöffnet Gleicnzeitig wird aber der Kanal 41 durch das NichtVorhandensein einer Tasche gesperrt Durch diese Maßnahme wird nur der obere Teil des Federkolbens 2 und des Turkolbens 3 wirk- sam Durch die Tatsacne. daß die Flache 1 1 des Federkolbens 2 kleiner ist als die verdrängte Flache 101 des Turkolbens 3 ergibt sicn jetzt eine Übersetzung zwangsläufig ins Langsamere was aber von der Kraftseite betrachtet eine Übersetzung U > 1 bedeutet Hierdurch werden Federkol¬ ben 2 unα Turkolben 3 wieder in die Lage versetzt, daß sie sich in diesem Bereich wieder annähern. Die Bewegung der beiden Kolben wird dabei durch eine Drossel 67 im Federkolben 2 gedämpft.
Der letzte Teil des Schließvorganges ist in der Figur 10 wiedergegeben. Hier ist die Tür geschlossen, und der Türkolben ist in seiner Schließstel- lung Z, die sich vor dem Anschlag im Gehäuse befindet, angekommen. Der Kontakt zwischen dem Federkolben 2 und dem Türkolben 3 ist jedoch noch nicht hergestellt. Über den Kanal 43 und dem dann befindlichen Rückschlagventil 71 des Federkolbens 3, werden eine Tasche 64, der Ka¬ nal 45 und ein Kanal 48 so durchgeschaltet, daß eine Verbindung zwi- sehen den Kolbeπraumen 22 und 23 zustande kommt. Hierdurch ist es möglich, daß der Kontakt zwischen dem Federkolben 2 und dem Türkol¬ ben 3 wieder hergestellt wird. Durch αie starke Drosselung über eine Dros¬ sel 65, die sich vorzugsweise in dem Türkolben 3 befindet, wird jedoch gleichzeitig verhindert, daß der hohe Druck im Kolbenraum 23 abfällt. So- bald der Kontakt hergestellt ist, ist der Überdruck über den Kanal 43 abge¬ baut, und es stellt sich wieder das Übersetzungsverhältnis Ü = 1 ein.
Durch den entsprechenden Abstand zwischen der Endstellung und dem Anschlag des Türkolbens 3 wird auch gleichzeitig der Abstand zwischen dem Federkolben 2 und dem Türkolben 3 ausgeglichen, denn so können am Anfang αieses Schließvorganges entsprechende Toleranzen zwischen der Türbewegung und den Vorgängen im Türschließer ausgeglichen wer¬ den
Beim Offnungsvorgang der Tür ist ein standiger Kontakt zwischen dem Federkolben 2 und dem Türkolben 3 vorhanden, wie es auch die Figur 7 wiedergibt. Es liegt hierfür ein Übersetzungsverhältnis U = 1 vor. Der sich hierbei ergeDende Überdruck in dem Kolbenraum 23 und der zwangsläufig entstehenαe Unterdruck in αem Kolbenraum 22 werden über den Kanal 43 und das dazwischengeschaltete Rückschlagventil 71 ausgeglichen
Der große Vorteil des erfindungsgemaßen Gedankens dieser Losung er- gibt sich daraus, daß durch die entsprechende Wahl der Verdrangerfiä- chen praktisch jedes x-belιeDige Übersetzungsverhältnis gebildet werden kann. Durcn diese Tatsache wird schnell deutlich daß hier ein Türschlie¬ ßer geschaffen wurde, der αen örtlichen Gegebenheiten und damit dem gewünschten oder speziellen Verwendungszweck problemlos angepaßt werden kann Die Ausgestaltung der geometrischen Abmessungen der Kolben ist dabei auch in mancher Hinsicht möglich, so daß die L-fόrmigen Kolben nicht einen rechteckförmigen Querschnitt wie in dem Ausführungs- beispiei in den Verdrangerflächen aufweisen müssen Diese Flächen 1 1 , 12 und 13 können auch jede andere fertigungstechnisch preiswert zu rea¬ lisierende Form beinhalten. Beim erfindungsgemaßen Gegenstand zeigt sich, daß aufgrund von unterschiedlichen Kolbenflächeπ und verschie- densrtiger Kanäle, aber mit dem gleichen Gehäuse, unterschiedliche Mo- mentenverläufe realisiert werden können
Bezugszeichen
1 Feder
2 Federkolben
3 Türkolben 4 Verzahnung
5 Gehäuse
6 Seltenplatte
7 Seitenplatte
10 Innenkolben 1 1 Fläche
12 Fläche
13 Fläche
21 Federraum
22 Koibenraum 23 Kolbenraum
24 Türkolbeπraum
25 Raum
26 Innenkolbenraum
27 Innenkolbenraum 41 Kanal
42 Kanal
43 Kanal
44 Kanal
45 Kanal 46 Kanal
47 Kanal
48 Kanal
53 Kanal
61 Tasche 62 Tasche
63 Tasche
64 Tasche Drossel
Drossel
Rückschlagventil
Fläche
Seitenwand

Claims

Pateπtansprüche
1 Türschließer mit einem, in einem Gehäuse geführten Turkolben, dessen Antriebsachse über ein Gestänge mit einer Tür verbunden ist, und einem Kraftspeicher in Form einer Feder, dem beim Off- nungsvorgang der Tür für den anschließenden automatischen
Schließgang die notwendige Energie zugeführt wird, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Türschließer weg- und πchtungsabhangig mindestens zwei unterschiedliche Übersetzungen und damit unter¬ schiedliche Momentenverlaufe aufweist, und die feste Kopplung zwischen Offnungskraft und Schließkraft aufgehoben wird
2 Türschließer nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet daß zwi¬ schen der Feder (1 ) und dem Turkolben (3) mindestens ein hy¬ draulisches Getriebe dazwischengeschaltet ist
3 Türschließer nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische Getriebe aus mindestens einem Federkolben (2), dem Türkolben (3) und den durch diese Kolben und einem diese umgebendes Gehäuse begrenzten unterschiedlichen Raum be¬ steht
4 Türschließer nach den Ansprüchen 1 bis 3 dadurch gekennzeich- net. daß der Federkolben (2) und der Turkolben (3) eine L-formige
Gestalt haben und ineinander verschiebbar sind
5 Türschließer nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet daß der Federkolben (2) und der Turkolben (3) jeweils zwei unterschiedlich große Verdrangerflächen für das Dampfungsmedium aufweisen
6 Türschließer nach den vornergehenden Ansprüchen dadurch ge- kennzeicnnet daß ein Turkolbenraum (24) und ein Federkotben¬ raum (21 ) vorhanden sind die durch einen Kanal (44) verbunαen sind
7. Türschließer nach den Ansprüchen 3 bis 5. dadurch gekennzeich¬ net, daß der Gehäuseinnenraum, welcher den Federkolben (2) und den Turkolben (3) umgibt, so versetzt ausgeführt ist, daß durch hydraulische Dämpfungs- und Schaltmittel Kolbenräume (22. 23) 5 wechselseitig aktiviert werden können, wobei eine Dampfung mit¬ tels mindestens einer Drossel realisiert wird.
8 Verfahren zum Betrieb eines Türschließers nach Anspruch 1 . da¬ durch gekennzeichnet, daß über hydraulische Dämpfungs- und Schaltmittel im Gehäuse (5), im Federkolben (2) und im Türkolben 0 (3) die hydraulische Kopplung und gedämpfte Bewegung des Tur¬ kolbens (3) und des Federkolbeπs (2) so realisiert wird.
daß sicn beim Offnen der Tür und bei ihrem anschließenden Schließgang bis zu einem wählbaren Türόffnungswinkel der Federkolben (2) und der Türkolben (3) durch einen Druck- 5 ausgleich zwischen allen mit Hydraulikflussigkeit gefüllten
Kolbenraumen (21 , 22. 23, 24. 25, 26, 27) mit gleicher Ge¬ schwindigkeit bewegen,
daß sicn im anschließenden zweiten Teil des Schließvorgan¬ ges der Türkolben (3) vom Federkoiben (2) entfernt,
o - daß sicn im dritten Teil des Schließvorganges in dem αie Tür ins Schloß fallen muß. der Federkolben (2) unα der Türkol¬ ben (3) wieder annähern.
9. Türschließer nach den vorhergehenαeπ Ansprüchen, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß unter Beibehaltung des Gehäuses (5), aDer mit 5 unterschiedlich gestatteten Kolbenflachen ( 1 1 , 12, 1 3 101 ) und geänderten Kanälen unterschiedliche Ubersetzungsverlaufe reali¬ siert werden Können.
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