EP0879335B1 - Turschliesser und verfahren zum betrieb eines turschliessers - Google Patents

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EP0879335B1
EP0879335B1 EP96901703A EP96901703A EP0879335B1 EP 0879335 B1 EP0879335 B1 EP 0879335B1 EP 96901703 A EP96901703 A EP 96901703A EP 96901703 A EP96901703 A EP 96901703A EP 0879335 B1 EP0879335 B1 EP 0879335B1
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EP
European Patent Office
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door
piston
spring
housing
door closer
Prior art date
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EP96901703A
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English (en)
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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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    • 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
    • E05F3/12—Special devices controlling the circulation of the liquid, e.g. valve arrangement
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • 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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05Y2201/00—Constructional elements; Accessories therefor
    • E05Y2201/20—Brakes; Disengaging means; Holders; Stops; Valves; Accessories therefor
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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 door closer with the features of the preamble of Claim 1.
  • a door closer device shown in SE-A-469 342 consists of a housing in which two pistons are movably arranged.
  • the first piston interacts with a closer shaft, the drive axis of which a linkage is connected to a door.
  • the diameter the two pistons are different.
  • the first piston is included connected to a piston rod, the rear end in a central bore of the second piston is sealingly received. About the pistons Fluid flow of the damping medium through different channels in connection controlled with valves.
  • a method and arrangement for controlling the force of a locking device can be found in DE 35 35 506 A1.
  • the door is opened using a Locking device in the form of a door closer and articulated to one another connected linkage arms connected to the door frame.
  • the control of the different forces to open and then automatic closing the door is relocated compared to the door locking device distal end of the linkage to the from the locking device on the Door exerted moment in separate phases of opening and closing the Door, changed accordingly.
  • This arrangement is concerned is a device that works with external energy, i.e. it is an electric motor provided that shifts a slide and at the same time its position in one Leader determined.
  • the engine control system is designed accordingly desired opening angle.
  • US 4,979,261 discloses a door closer with a variable articulation position. Due to a gear wheel attached to the closer shaft, which the door rolls, the linkage's point of attack and thus the entire moment consideration changed. This mechanical way achieved a reduction in the opening force, while increasing the Closing force.
  • a device that opens a door with a linear force shows the US 4,231,192.
  • a corresponding lever system in connection with an external energy in the form of a voltage supply is almost linear Course of the force at the door depending on the opening angle achieved.
  • DE-OS 32 34 319 was a solution to reduce the opening moment known in which the higher clamping force required by external energy for a spring preload is applied. With this solution, the additional Spring preload via both an electric motor and a piston be generated with a pressure medium circuit generated by external energy.
  • the object of the invention is to improve a door closer in that that for a high closing torque when opening the door, however, a low one Opening torque is required. No external energy should be used for this as some prior art solutions use it, and at the same time such a door closer should be inexpensive to manufacture and also be 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, by providing that the door closer at least depending on the path and direction two different translations and therefore different moments has and thus in this way the fixed coupling between Opening force and closing force is canceled.
  • Removing the fixed coupling is achieved in that in addition to the existing door piston spring piston acted upon by the closing spring is present.
  • the opposite a normal door closer creates additional pressure rooms are on the one hand through fixed channels, but on the other hand through controlled channels or throttles and valves connected to the damping medium.
  • By creating and connecting at least one hydraulic The second transmission can control the power transmission.
  • both the spring piston as well as the door piston in an L-shaped design.
  • a hydraulic damping and switching means can thus be used targeted and conscious damped movement of the door piston and the spring piston realize. This is done according to a procedure to be determined a control performed.
  • Such a method can, for example, in run out of shape that when opening the door, what manually or by a power-operated drive can happen, and the subsequent Closing process, which is solely due to the stored in the spring memory Energy becomes possible up to a certain and thus individually selectable door opening angle.
  • the spring piston and the door piston through a pressure equalization between all with the hydraulic fluid move the filled piston chambers at the same speed.
  • a control can only be activated from a certain opening angle of the door be activated, which separates the door piston from the spring piston causes.
  • FIG. 1 shows the schematic separation of the spring piston 2 from the door piston 3 reproduced. This separation creates an additional one Room 25th between the spring piston 2 and the door piston 3 lies, and is also filled with hydraulic fluid. So there are three Pressure medium chambers, namely a spring chamber 21, a door piston chamber 24 and the room 25.
  • the door piston chamber 24 is via a channel 53 constantly connected to the spring chamber 21.
  • another piston which is formed, for example, by a pinion cage can be. creates the inner piston 10, which in turn two further pressure medium spaces, namely an inner piston space 26 and one Inner piston chamber 27. creates.
  • the inner piston space 26 is through a channel connected to room 25.
  • the inner piston chamber is also 27 pressure medium connected by a channel to the door piston chamber 24.
  • the inner piston chamber 26 with a channel the door piston chamber 24 are connected. and the inner piston space 27 with room 25.
  • FIG. 5 shows a basic structure of the above-described approach played.
  • a housing 5 inside a housing 5 are the door piston 3 and the spring piston 2 arranged.
  • the spring piston 2 will from the spring 1. which acts as an energy accumulator. applied.
  • the spring 1 is supported on the other hand on the side wall 117 of the housing 5.
  • a toothing 4, which with a pinion cage, the one with a drive shaft protruding outside the housing 5 is connected for the active.
  • the linkage is attached to this drive axle on the one hand. with the other free end of the linkage for actuation the door, either hinged to the door or to the door frame.
  • the prior art is the fixed coupling between the spring 1 and the door piston 3 not available. Rather, here is through the intermediary of a hydraulic transmission. namely by the spring piston 2, the door piston 3, the housing 5 and through this with the Damping medium filled hydraulic rooms. namely the spring chamber 21, the piston chamber 22, the piston chamber 23 and the door piston chamber 24. formed.
  • 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 63 be said that the length of a pocket is above it. when a pressure medium room is connected to another or closed.
  • the connection described above makes it clear. that the door piston 3 and the spring piston 2 are hydraulically ineffective. so that there is a direct coupling between the spring 1 and the door piston 3 by contact of the surfaces 11 with the surface 101 and the surface 12 with the surface 13.
  • the overpressure which arises inside the housing, namely in the piston chamber 24, is thereby compensated for by underpressure in the spring chamber 21. that a channel 44 is always open between the two rooms.
  • the door (not shown) is still in the area c of the closing angle.
  • FIG. 10 The last part of the closing process is shown in FIG. 10.
  • the door is closed and the door piston is in its closed position Z, which is in the housing before the stop, arrived.
  • the contact between the spring piston 2 and the door piston 3 is not yet made.
  • Check valve 71 of the spring piston 3 a pocket 64, the channel 45 and a channel 48 switched through so that a connection between the piston chambers 22 and 23 comes about.
  • This is it possible that the contact between the spring piston 2 and the door piston 3 is restored.
  • Due to the strong throttling via a throttle 65 which is preferably located in the door piston 3, however at the same time prevents the high pressure in the piston chamber 23 from dropping.

Landscapes

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

Description

Die Erfindung betrifft einen Türschließer mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Eine Vorrichtung in Form eines Türschließers, die in der SE-A-469 342 gezeigt ist, besteht aus einem Gehäuse, in dem zwei Kolben beweglich angeordnet sind. Der erste Kolben wirkt mit einer Schließerwelle zusammen, deren Antriebsachse über ein Gestänge mit einer Tür verbunden ist. Ferner ist ein Kraftspeicher in Form von zwei Federn vorhanden, wobei dem ersten und dem zweiten Kolben je eine Feder zugeordnet ist und wobei die Federn auf die Kolben in gleicher Richtung einwirken, indem den Federn beim Öffnungsvorgang der Tür für den anschließenden automatischen Schließgang die notwendige Energie zugeführt wird. Die Durchmesser der beiden Kolben sind unterschiedlich. Der erste Kolben ist dabei mit einer Kolbenstange verbunden, deren hinteres Ende in einer zentralen Bohrung des zweiten Kolbens abdichtend aufgenommen ist. Über die Kolben wird der Flüssigkeitsstrom des Dämpfungsmediums über verschiedene Kanäle in Verbindung mit Ventilen gesteuert. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, dass der Türschließer weg- und richtungsabhängig mindestens zwei unterschiedliche Übersetzungen und damit unterschiedliche Momentenverläufe aufweist, indem die feste Kopplung zwischen Öffnungskraft und Schließkraft aufgehoben wird; d.h. die Kraft zum Öffnen der Tür ist gering, und trotzdem ist eine große Kraft für die Endphase des Schließvorganges vorhanden.
Ein Verfahren und eine Anordnung zum Steuern der Kraft einer Schließvorrichtung 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 Gestängearmen mit dem Türrahmen verbunden. Die Steuerung der unterschiedlichen Kraft zum Öffnen und anschließenden automatischen Schließvorgang der Tür wird durch Verlagerung des im Vergleich zur Türschließvorrichtung entfernten Endes des Gestänges, um das von der Schließvorrichtung auf die Tür ausgeübte Moment in getrennten Phasen des Öffnens und Schließens der Tür, in entsprechender Art und Weise geändert. Bei dieser Anordnung handelt es sich um eine Vorrichtung, die mit Fremdenergie arbeitet, d.h. es ist ein Elektromotor vorgesehen, der einen Schieber verlagert und gleichzeitig dessen Lage in einem Führungsglied bestimmt. Dabei wird die Motorsteuerung entsprechend dem gewünschtem Öffnungswinkel vorgenommen.
Die US 4,979,261 offenbart einen Türschließer mit einer variablen Anlenkungsposition. Aufgrund eines an der Schließerwelle befestigten Zahnrades, 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, bei gleichzeitiger Steigerung der Schließkraft.
In einem weiteren US-Patent 3,818,637 ist eine hydraulische Türantriebsvorrichtung beschrieben.
Eine Vorrichtung, die mit einer linearen Kraft eine Tür öffnet, zeigt die US 4,231,192. Hier wird über ein entsprechendes Hebelsystem in Verbindung mit einer Fremdenergie in Form einer Spannungsversorgung ein annähernd linearer Verlauf der Kraft an der Tür in Abhängigkeit von dem Öffnungswinkel erzielt.
Ein Türschließer, der mit zwei Kolben arbeitet, ist in der US 4,040,144 zu entnehmen. Dieses System arbeitet ebenfalls mit einer Fremdenergie und weist eine pneumatische Kolben-Zylinder-Einrichtung auf.
In der US 4,419,786 ist eine Anordnung beschrieben worden, mit der die zum Öffnen der Tür benötigte Kraft in bezug auf normale Türöffnungssituationen herabgesetzt wird. Verwendet wird hierbei ein Türschließer. Durch die Verlagerung des entfernten Endes des Gestänges, welches mit dem Türschließer verbunden ist, wird ab einem bestimmten Öffnungswinkel durch Nutzung von zusätzlichen Federkräften und einer hydraulischen oder pneumatischen Steuerung das Kräfteverhältnis geändert. Dadurch kann das vom Türschließer über die angelenkte Gestängeanordnung auf die Tür ausgeübte Moment verändert werden. Dieses dargestellte Prinzip ist sehr kompliziert und in seiner Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Betriebsarten nicht überall einsetzbar.
Zur Minderung des Öffnungsmomentes wurde aus der DE-OS 32 34 319 eine Lösung bekannt, bei der die benötigte höhere Schließkraft durch Fremdenergie für eine Federvorspannung aufgebracht wird. Bei dieser Lösung kann die zusätzliche Federvorspannung sowohl über einen Elektromotor als auch über einen Kolben mit fremdenergieerzeugtem Druckmittelkreislauf erzeugt werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Türschließer dahingehend zu verbessern, daß für ein hohes Schließmoment beim Öffnen der Tür jedoch ein geringes Öffnungsmoment benötigt wird. Hierzu soll keine Fremdenergie eingesetzt werden, wie es einige zum Stand der Technik zählende Lösungen verwenden, und gleichzeitig soll ein solcher Türschließer preiswert in der Herstellung und auch einfach zu montieren sein.
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß die normalerweise bestehende feste Kopplung zwischen der Öffnungs- und der Schließkraft aufgehoben wird, indem vorgesehen wird, daß der Türschließer weg- und richtungsabhängig mindestens zwei unterschiedliche Übersetzungen und damit unterschiedliche Momentenverläufe aufweist und also auf diese Weise die feste Kopplung zwischen Öffnungskraft und Schließkraft aufgehoben wird. Das Aufheben der festen Kopplung wird dadurch erreicht, daß neben dem vorhandenen Türkolben ein weiterer von der Schließfeder beaufschlagter Federkolben vorhanden ist. Die dabei gegenüber einem normalen Türschließer entstehenden zusätzlichen Druckräume sind zum einen durch feste Kanäle, aber auch zum anderen durch gesteuerte Kanäle bzw. Drosseln und Ventile für das Dämpfungsmedium miteinander verbunden. Durch diese Schaffung und Hinzuschaltung mindestens eines hydraulischen zweiten Getriebes kann die Kraftübersetzung gesteuert werden. Beim Öffnungsvorgang und beim anschließenden ersten Teil des einsetzenden Schließvorganges hat dieses zusätzliche hydraulische Getriebe eine Kraftübersetzung von Ü = 1. Im weiteren Schließgang folgt ein Bereich, bei dem die Kraftübersetzung Ü < 1 ist, d.h. das Schließmoment wird verringert. Erst in einem dritten Teil des Schließvorganges, nämlich in dem Bereich, wo die Tür ins Schloß fallen soll, wird die Kraftübersetzung Ü > 1 erreicht. Dieses heißt, daß das Schließmoment größer als das Öffnungsmoment ist.
In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gedankens wird sowohl der Federkolben als auch der Türkolben in einer L-förmigen Gestalt ausgeführt. Hierdurch ergeben sich jeweils zwei unterschiedlich große Verdrängerflächen. Durch die geometrische Gestaltung der Verdrängerflächen ist auch eine Anpassung und damit quasi eine Programmierung möglich. weit hierdurch das Dämpfungsmedium innerhalb des Türschließergehäuses entsprechend gesteuert werden kann. Die innerhalb des Türkolbens und Federkolbens vorhandenen Kanäle, Taschen. Drosseln, Räume können als Schaltmittel angesehen werden, da sie mit außerhalb der Kolben befindlichen, ebenfalls vorhandenen Schaltmitteln korrespondieren. Durch eine solche Möglichkeit ist es möglich, daß auch die einzelnen Kolbenräume wechselseitig aktiviert werden können, wobei eine Dämpfung über Drosseln 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 Federkolbens 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 allein durch die in dem Federspeicher gespeicherten Energie moglich wird, bis zu einem festzulegenden und damit individuell wählbaren Türöffnungswinkel. der Federkolben und der Türkolben sich durch einen Druckausgleich zwischen allen mit der Hydraulikflüssigkeit gefüllten Kolbenräumen mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen. Erst ab einem bestimmten Öffnungswinkel der Tür kann eine Steuerung aktiviert werden, die ein Trennen des Türkolbens von dem Federkolben bewirkt. Damit entfernt sich der Türkolben von dem Federkolben, was eine geringere Übersetzung darstellt. In dem letzten Bereich des Schließvorganges. d.h in dem Bereich, wo die Tür auch noch sicher über die Falle des Schlosses ins Schließblech einrasten soll, wird wieder eine Annaherung der beiden Kolben mit erhohter Schließkraft realisiert.
Durch eine solche Verfahrensweise ist es möglich. daß der Türschließer weg- und richtungsabhängig mindestens zwei unterschiedliche Übersetzungen und damit unterschiedliche Momentenverläufe aufweist. Aufgrund des erfindungsgemäßen Gedankens können in unbegrenzter Anzahl weitere hydraulische Getriebe zwischengeschaltet werden, was eine unendliche Anzahl von unterschiedlichen Übersetzungen zur Folge haben würde. Es kann somit durch die Erfindung eine äußerst genaue Abstimmung der Momentenverläufe erreicht werden.
Die Erfindung wird anhand eines möglichen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles 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 Kraftveringerung
Figur 3:
Diagramm des Öffnungs- und Schließmomentenverlaufs in Abhängigkeit vom Türöffnungswinkel
Figur 4:
Diagramm der Übersetzungskennlinien des zugeschalteten Getriebes
Figur 5.
Querschnitt durch einen Türschließer mit L-förmigen Kolben ohne hydraulische Schaltmittel
Figur 6:
Schnitt durch den Türschließer nach Figur 5
Figur 7:
Querschnitt durch den Türschließer mit L-förmigen Kolben mit hydraulischen Schalt- und Dämpfungsmitteln in verschiedenen 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 Übersetzungen für den Öffnungs- und den Schließvorgang einer Tür für die unterschiedlichsten Bereiche des Schließvorganges hinzugeschaltet wird. Dabei werden folgende Definitionen festgelegt:
a
Eigentlicher Schließbereich mit hohem Momentenbedarf (ca. 5° Türöffnungswinkel) und damit mit hoher Schließkraft
b
Bereich mit kleiner Schließkraft
c
Aufstellungsbereich (ca. 130° Öffnungswinkel)
Die Kraftübersetzungen ergeben durch Überlagerung mit der Kennlinie des bestehenden Getriebes (Türschließer mit einem Kolben) den in Figur 3 gestrichelten Momentenverlauf für den Schließvorgang S1. Der Momentenverlauf für den Öffnungsvorgang bleibt erhalten. Die Verlagerung des ursprünglichen Momentenverlaufes MS in MS1 entspricht dann dem Energiesatz. wenn die hierdurch gebildeten Energieflächen A1 und A2 gleich groß sind. Durch diesen Lösungsansatz, d.h. die Steuerung des Momentenverlaufes, ist die Aufgabe gelöst. nämlich, das Schließmoment MS1 ist im Schließbereich deutlich größer als das Öffnungsmoment MÖ. Diese Lösung eines nachgeschalteten Getnebes wird anhand einer möglichen im nachfolgenden beschnebenen hydraulischen Lösung nachgewiesen. Andere. auch rein mechanische Lösungen 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 zusätzlicher Raum 25. der zwischen dem Federkolben 2 und dem Türkolben 3 liegt, und ebenfalls mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt ist. Es sind somit drei Druckmittelräume, nämlich ein Federraum 21, ein Türkolbenraum 24 und der Raum 25. vorhanden. Der Türkolbenraum 24 ist dabei über einen Kanal 53 mit dem Federraum 21 ständig verbunden. Bei einer weiteren Aufteilung, nämlich des Einsetzens eines innerhalb des Türkolbens 3 befindlichen weiteren Kolbens. der beispielsweise durch einen Ritzelkäfig gebildet werden kann. entsteht der Innenkolben 10, der dadurch wiederum zwei weitere Druckmittelräume, namlich einen Innenkolbenraum 26 und einen Innenkolbenraum 27. schafft. Der Innenkolbenraum 26 ist durch einen Kanal 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 mit dem Raum 25.
In der Figur 5 wird ein grundsätzlicher Aufbau des vorbeschriebenen Lösungsansatzes wiedergegeben. innerhalb eines Gehäuses 5 sind der Türkolben 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 Seitenwand 117 des Gehäuses 5 ab. in dem Türkolben 3 befindet sich eine Verzahnung 4, die mit einem Ritzelkäfig, der mit einer außerhalb des Gehäuses 5 herausragenden Antriebsachse verbunden ist, für den wirkverbunden.
An dieser Antriebsachse ist das nicht dargestellte Gestänge einerseits angeschlagen. wobei das andere freie Ende des Gestänges zur Betätigung der Tür, entweder an der Tür oder am Türstock angelenkt ist. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist die feste Kopplung zwischen der Feder 1 und dem Türkolben 3 nicht vorhanden. Vielmehr ist hier durch die Zwischenschaltung eines hydraulischen Getriebes. namlich durcn den Federkolben 2, den Türkolben 3, das Gehäuse 5 und die durch diese mit dem Dämpfungsmedium gefüllten hydraulischen Räume. nämlich dem Federraum 21, dem Kolbenraum 22. dem Kolber raum 23 und dem Türkolbenraum 24. gebildet.
Durch die Wahl der L-förmigen Kolben. nämlich Türkolben 3 und Federkolben 2. ergeben sich jeweils zwei unterschiedlich große Verdrangerflächen durch die Kolbenstirnseiten Dieses sind beim Türkolben 3 die Fläche 101 und die Fläche 12. Beim Federkolben 2 ist dies die Fläche 11 und die Fläche 13. Um jedoch eine Bewegung der Kolben zu ermöglichen. ist der Türkolbenraum 24 mit dem Federraum 21 durch einen Kanal 44 ständig verbunden. In der Figur 6 wird deutlich, daß dieser Kanal 44 sich in einer Seitenplatte 7 befindet. Neben der L-förmigen Form für den Türkolben und den Federkolben kann auch jede andere technisch herstellbare Form gewählt werden.
Ein Türschließer, dessen Bewegungsablauf sich innerhalb des Schließvorganges befindet, wird in der Figur 7 wiedergegeben. Dabei sind in der Figur 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 Zustände angegeben worden. Dabei bedeutet:
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 Bereich bzw. Zustand wie vor angegeben an.
Ein Kanal 42. der sich in dem Federkolben 2 befindet, verbindet über eine Tasche 61 im Türschließergehäuse 5 den Kolbenraum 22 mit dem Federraum 21. In gleicher Weise überbrückt auch ein Kanal 41 über eine Tasche 63 den Kolbenraum 23 mit dem Türkolbenraum 24. Grundsätzlich muß gesagt werden, daß die Länge einer Tasche darüber befindet. wann ein Druckmittelraum mit einem anderen verbunden bzw. geschlossen ist.
Durch die zuvor beschriebene Verbindung wird deutlich. daß der Türkolben 3 und der Federkolben 2 hydraulisch wirkungslos sind. so daß eine direkte Kopplung zwischen der Feder 1 und dem Türkolben 3 durch Kontakt der Flächen 11 mit der Fläche 101 und der Fläche 12 mit der Fläche 13 erfolgt. Dieses hat zur Folge, daß das Übersetzungsverhältnis Ü = 1 ist. Der innernalb des Gehäuses entstehende Überdruck, nämlich im Türkolbenraum 24. wird durch Unterdruck im Federraum 21 dadurch ausgeglichen. daß zwischen beiden Räumen ein Kanal 44 ständig offen ist. Wie weiterhin die Darstellung deutlich macht, befindet sich die nicht dargestellte Tür noch in dem Bereich 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 geschlossen, da in diesem Teilbereich keine Tasche vorhanden ist. Hierdurch 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 Verdrängerfläche 13 verdrängt der Federkolben eine größere Menge des Hydraulikmediums. als die kleinere Verdrängerfläche 12 des Türkolbens 3 bei gleicher Geschwindigkeit aufnehmen kann. Dieses hat zur Folge, daß der Türkolben 3 sich mit einer höheren Geschwindigkeit vom Federkolben 2 entfernt, als dieser sich durch die Kraft der Feder 1 bewegen kann. Entsprechend ist die Kraftübersetzung zwischen dem Federkotben 2 und dem Türkolben 3 kleiner als 1.
Zu Beginn des Bereiches b sind der Federkolben 2 und der Türkolben 3 noch in Kontakt. Ein Ausgleich des Überdruckes in dem Kolbenraum 22 in diesem Zustand wird durch einen Kanal 43 mit einem darin befindlichen Rückschlagventil 71 verhindert. Gleichzeitig wird die Bewegung beider Kolben durch eine Drossel 66 im Türkolben 3 gedämpft. 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 eigentliche Schließung der Tür durchführen soll. muß mit einer deutlich größeren Kraft versehen werden. Auch hier ist wieder zum besseren Verständnis dieser Bereich wesentlich größer dargestellt worden. Im Gegensatz zum vorher beschnebenen Bereich ist jetzt der Kanal 42 über eine nun aktiv werdende Tasche 22 geöffnet. Gleichzeitig wird aber der Kanal 41 durch das Nichtvorhandensein einer Tasche gesperrt. Durch diese Maßnahme wird nur der obere Teil des Federkolbens 2 und des Türkolbens 3 wirksam. Durch die Tatsache, daß die Fläche 11 des Federkolbens 2 kleiner ist als die verdrängte Fläche 101 des Türkolbens 3. ergibt sich jetzt eine Übersetzung zwangsläufig ins Langsamere, was aber von der Kraftseite betrachtet, eine Übersetzung Ü > 1 bedeutet. Hierdurch werden Federkolben 2 und Türkolben 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 Schließstellung 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 darin befindlichen Rückschlagventil 71 des Federkolbens 3, werden eine Tasche 64, der Kanal 45 und ein Kanal 48 so durchgeschaltet, daß eine Verbindung zwischen den Kolbenräumen 22 und 23 zustande kommt. Hierdurch ist es möglich, daß der Kontakt zwischen dem Federkolben 2 und dem Türkolben 3 wieder hergestellt wird. Durch die starke Drosselung über eine Drossel 65, die sich vorzugsweise in dem Türkolben 3 befindet, wird jedoch gleichzeitig verhindert, daß der hohe Druck im Kolbenraum 23 abfällt. Sobald der Kontakt hergestellt ist, ist der Überdruck über den Kanal 43 abgebaut, 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 dieses Schließvorganges entsprechende Toleranzen zwischen der Türbewegung und den Vorgängen im Türschließer ausgeglichen werden.
Beim Öffnungsvorgang der Tür ist ein ständiger Kontakt zwischen dem Federkolben 2 und dem Türkolben 3 vorhanden. wie es auch die Figur 7 wiedergibt. Es liegt hierfür ein Übersetzungsverhältnis Ü = 1 vor. Der sich hierbei ergebende Überdruck in dem Kolbenraum 23 und der zwangsläufig entstehende Unterdruck in dem Kolbenraum 22 werden über den Kanal 43 und das dazwischengeschaltete Rückschlagventil 71 ausgeglichen.
Der große Vorteil des erfindungsgemäßen Gedankens dieser Lösung ergibt sich daraus. daß durch die entsprechende Wahl der Verdrängerflächen praktisch jedes x-beliebige Übersetzungsverhältnis gebildet werden kann. Durch diese Tatsache wird schnell deutlich. daß hier ein Türschließer geschaffen wurde. der den 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-förmigen Kolben nicht einen rechteckförmigen Querschnitt wie in dem Ausführungsbeispiel in den Verdrängerflächen aufweisen müssen. Diese Flächen 11, 12 und 13 können auch jede andere fertigungstechnisch preiswert zu realisierende Form beinhalten. Beim erfindungsgemäßen Gegenstand zeigt sich, daß aufgrund von unterschiedlichen Kolbenflächen und verschiedensrtiger Kanäle. aber mit dem gleichen Gehäuse. unterschiedliche Momentenverläufe realisiert werden können.
Bezugszeichen
1
Feder
2
Federkolben
3
Türkolben
4
Verzahnung
5
Gehäuse
6
Seitenplatte
7
Seitenplatte
10
Innenkolben
11
Fläche
12
Fläche
13
Fläche
21
Federraum
22
Kolbenraum
23
Kolbenraum
24
Türkolbenraum
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
65
Drossel
66
Drossel
71
Rückschlagventil
101
Fläche
117
Seitenwand

Claims (8)

  1. Türschließer
    mit einem, in einem Gehäuse geführten Türkolben (3), dessen Antriebsachse über ein Gestänge mit einer Tür verbunden ist,
    und einem Kraftspeicher in Form einer Feder (1), dem beim Öffnungsvorgang der Tür für den anschließenden automatischen Schließgang die notwendige Energie zugeführt wird,
    wobei der Türschließer weg- und richtungsabhängig mindestens zwei unterschiedliche Momentenverläufe (MS, MÖ) aufweist,
    und wobei die feste Kopplung zwischen Öffnungskraft und Schließkraft aufgehoben wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Feder (1) und dem Türkolben (3) mindestens ein hydraulisches Getriebe dazwischengeschaltet ist, und
    dass das hydraulische Getriebe mindestens zwei unterschiedliche Übersetzungen (Ü) aufweist
    wobei mindestens ein Federkolben (2) von der Feder (1) beaufschlagt wird, und
    wobei zwischen dem Federkolben (2) und dem Türkolben (3) eine Hydraulikflüssigkeit einwirkt, und
    wobei der Federkolben (2) und der Türkolben (3) jeweils zwei unterschiedliche Verdrängerflächen für die Hydraulikflüssigkeit aufweisen.
  2. Türschließer nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Getriebe aus dem Federkolben (2), dem Türkolben (3) und den durch diese Kolben (2, 3) und einem diese umgebendes Gehäuse (5) begrenzten unterschiedlichen Raum besteht.
  3. Türschließer nach den Ansprüchen 1 und 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein Türkolbenraum (24) und ein Federkolbenraum (21) vorhanden sind, die durch einen Kanal (44) verbunden sind.
  4. Türschließer nach den vorhergehenden Ansprüchen,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein Türkolbenraum (24) und ein Federkolbenraum (21) vorhanden sind, die durch einen Kanal (44) verbunden sind.
  5. Türschließer nach den Ansprüchen 2 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseinnenraum, welcher den Federkolben (2) und den Türkolben (3) umgibt, so versetzt ausgeführt ist, dass durch hydraulische Dämpfungs- und Schaltmittel Kolbenräume (22, 23) wechselseitig aktiviert werden können, wobei eine Dämpfung mittels mindestens einer Drossel (65, 66, 67) realisiert wird.
  6. Türschließer nach den vorhergehenden Ansprüchen,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikflüssigkeit als Dämpfungsmedium ausgebildet ist.
  7. Verfahren zum Betrieb eines Türschließers nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass über hydraulische Dämpfungs- und Schaltmittel im Gehäuse (5), im Federkolben (2) und im Türkolben (3) die hydraulische Kopplung und gedämpfte Bewegung des Türkolbens (3) und des Federkolbens (2) so realisiert wird,
    dass sich beim Öffnen der Tür und bei ihrem anschließenden Schließgang bis zu einem wählbaren Türöffnungswinkel der Federkolben (2) und der Türkolben (3) durch einen Druckausgleich zwischen allen mit Hydraulikflüssigkeit gefüllten Kolbenräumen (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27) mit gleicher Geschwindigkeit bewegen,
    dass sich im anschließenden zweiten Teil des Schließvorganges der Türkolben (3) vom Federkolben (2) entfernt,
    dass sich im dritten Teil des Schließvorganges, in dem die Tür ins Schloss fallen muss, der Federkolben (2) und der Türkolben (3) wieder annähern.
  8. Türschließer nach den vorhergehenden Ansprüchen,
    dadurch gekennzeichnet, dass unter Beibehaltung des Gehäuses (5), aber mit unterschiedlich gestalteten Kolbenflächen (11, 12, 13, 101) und geänderten Kanälen unterschiedliche Übersetzungsverläufe realisiert werden können.
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