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Die Anmeldung betrifft einen Türschließer zum Öffnen und/oder Schließen einer Tür mit einem Nockendrehraum, in dem eine mit einem Gestänge verbindbare Nockenwelle angeordnet ist, einem ölgefüllten Federraum, in dem mindestens eine Schließfeder angeordnet ist, und einem Federspannkolben, welcher beim Öffnen der Tür durch die Nockenwelle zum Spannen der Schließfeder in Richtung der Schließfeder bewegt werden kann.
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Derartige Türschließer werden eingesetzt, um ein Anschlagen von schweren Türen an Gebäudeteilen, wie z. B. Wänden, im Falle einer schnellen Öffnungsbewegung der Tür zu verhindern oder zu reduzieren.
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Der Türschließer enthält dabei einen Nockendrehraum, der eine zentrale Rolle bei der Umwandlung einer Drehbewegung der Nockenwelle in eine lineare Bewegung spielt. Dieser Raum beherbergt eine Nockenwelle, die mit einem Gestänge verbunden werden kann, um die Bewegung der Tür zu steuern.
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In einem ölgefüllten Federraum befindet sich mindestens eine Schließfeder, die beim Öffnen der Tür gespannt wird. Dieses Spannen sorgt dafür, dass der Türschließer die Tür nach dem Öffnen selbstständig schließen kann. Die in der Schließfeder gespeicherte Energie wird dabei freigesetzt und über die Nockenwelle zum Schließen an das Türelement der Tür übertragen.
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Die Nockenwelle ist dabei derart angeordnet, dass sie beim Öffnen der Tür einen Federspannkolben in Richtung der Schließfeder bewegt. Diese Bewegung spannt die Schließfeder, indem der Federspannkolben in Richtung der Schließfeder gedrückt wird, wodurch die Schließfeder gestaucht wird. Um die Tür wieder zu schließen relaxiert die Schließfeder, so dass der Federspannkolben zurückgedrückt wird. Dies bewirkt eine Drehbewegung der Nockenwelle, welche ein Zuschwenken des Türelements bewirkt, um die Tür zu schließen.
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Um diese Bewegungen zu Dämpfen stehen der Nockendrehraum und der ölgefüllte Federraum über einen Ölkanal im Austausch miteinander. Beim Spannen der Schließfeder verdrängt der Federspannkolben zugleich das Hydrauliköl im Federraum. Über eine Ventilsteuerung und den Ölkanal dieser wird das verdrängte Ölvolumen in den Nockendrehraum geleitet, wodurch ein kontrollierter Gegendruck und eine Bremsfunktion erreicht werden.
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Beim Schließen der Tür muss dieses verdrängte Ölvolumen vom Nockendrehraum wieder zurück in den Federraum strömen. Dies erfolgt über einen anderen Ölkanal und ein anderes Ventil als beim Öffnen der Tür.
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Bei einer übermäßig großen externen Krafteinwirkung auf das Türelement, beispielsweise bei einem schnellen Öffnen der Tür, kann es jedoch zu Beschädigungen des Türschließers kommen. Denn das an der Öffnung beteiligte Ventil und der Ölkanal der Ventilsteuerung sind nur für einen begrenzten Volumenstrom ausgelegt, um die Bewegung zu dämpfen. Der Druck im Federraum kann bei solchen übermäßig großen externen Krafteinwirkungen daher zu schnell ansteigen. Dies kann zu einer Beschädigung des Türschließers führen. In einigen Türschließern wird daher ein parallel zur Ventilsteuerung geschaltetes Überdruckventil genutzt.
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Bei den bislang bekannten Türschließern sind diese unterschiedlichen Ventile getrennt in mehreren unterschiedlichen Funktionsbereichen innerhalb des Türschließergehäuses angeordnet, was einen erhöhten Aufwand bei der Gestaltung der angrenzenden Bauteile erfordert.
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Zudem ist der mittlere, zentrale Bereich der Federspannkolben oft mit Zentrier- und Lagerungsbauteilen für die Schließfeder oder eine Kolbenstange besetzt. Aus diesem Grunde werden die bei der Schließbewegung beteiligten Ventile und Ölkanäle sowie die zum Schutz vor einer übermäßig großen externen Krafteinwirkung dienenden Ventile und Ölkanäle zumeist auf einem größeren Teilkreis im äußeren Bereich der Federspannkolben platziert. Dies erfordert eine aufwändige Maschinenbearbeitung der Komponenten des Türschließers und spezielle Vorkehrungen für den freien Ölfluss. Diese speziellen Bauteile sind oft fertigungstechnisch kompliziert, erfordern mehrere Aufspannungen und Bearbeitungsschritte aus verschiedenen Richtungen, was die Produktionskosten erhöht.
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Diese bisherigen Konstruktionen sind daher nicht nur komplex und raumgreifend, sondern erfordern auch eine aufwendige Herstellung der einzelnen Komponenten und eine entsprechend aufwendige Montage, was wiederum zu höheren Produktionskosten führt.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt daher darin, einen Türschließer bereitzustellen, der diese Herausforderungen überwindet, indem er eine konstruktiv einfachere, kompaktere und effizientere Konstruktion aufweist, um die Herstellungs- und Montagekosten zu senken und die Funktionalität zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird bei einem Türschließer der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass, insbesondere konzentrisch, im Federspannkolben eine Kombinations-Ventilbaugruppe zwischen dem Nockendrehraum und dem Federraum angeordnet ist, welche ein Rückschlagventil und ein konzentrisch zu diesem angeordnetes Sicherheits-Überdruckventil aufweist.
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Mit dem Rückschlagventil ermöglicht die Kombinations-Ventilbaugruppe ein Rückströmen des Hydrauliköls aus dem Nockendrehraum in den Federraum, wenn die Tür geschlossen wird. Mit dem Sicherheits-Überdruckventil ermöglicht die Kombinations-Ventilbaugruppe ein Strömen des Hydrauliköls aus dem Federraum in den Nockendrehraum, insbesondere parallel zu einer Ventilsteuerung, wenn die Krafteinwirkung auf das Türelement beim Öffnen der Tür einen vorgegeben Grenzwert überschreitet, so dass das Sicherheits-Überdruckventil auslöst. Auf diese Weise kann der Türschließer vor Beschädigungen durch übermäßige externe Krafteinwirkungen beim Öffnen der Tür geschützt werden. Die Funktionen des Rückschlagventils sowie des Sicherheits-Überdruckventils können auf diese Weise durch eine bauliche Kombinations-Ventilbaugruppe realisiert werden. Die Kombinations-Ventilbaugruppe kann auf wirtschaftliche Weise aus Drehfertigungsbauteilen zusammengesetzt sein. Die konzentrische Anordnung des Rückschlagventils und des Sicherheits-Überdruckventils in einer einzigen Kombinations-Ventilbaugruppe ermöglicht es, auf einem kleinen Bauraum innerhalb eines Türschließers mehrere Funktionalitäten zu kombinieren.
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Das Rückschlagventil und das Sicherheits-Überdruckventil können konzentrisch entlang einer Längsachse des Türschließers im Federspannkolben angeordnet sein.
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Die Kombinations-Ventilbaugruppe kann konzentrisch, d.h. radial mittig, im Federspannkolben angeordnet sein. Die Längsachsen des Rückschlagventils und des Sicherheits-Überdruckventils können mit der Längsachse des Federspannkolbens und/oder des Türschließers zusammenfallen. Auf diese Weise kann eine Vereinfachung der Drehfertigung, insbesondere des Federspannkolbens, und eine Kostenreduzierung bei der Produktion erzielt werden.
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In der Kombinations-Ventilbaugruppe können auf kostensparende Weise Standard-Bauteile verwendet werden, insbesondere für das Rückschlagventil und/oder das Sicherheits-Überdruckventil.
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Der Federspannkolben kann in den Federraum verlagert werden, wenn die Tür geöffnet wird.
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Der beweglich im Türschließergehäuse angeordnete Federspannkolben ist vorzugsweise bei geöffnetem Türflügel durch die Schließfeder in Schließrichtung, d.h. in Richtung des Nockendrehraums, vorgespannt.
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Der Türschließer kann zusätzlich einen Dämpfungsraum aufweisen, der eine kontrollierte Schließbewegung mittels einer im Dämpfungsraum angeordneten hydraulisch wirkenden Dämpfungseinrichtung ermöglicht. Die Dämpfungseinrichtung kann einen sanften und kontrollierten Türschließvorgang gewährleisten, der Schäden an der Tür und der Umgebung verhindern kann. Der Dämpfungsraum kann auf der relativ zum Federraum gegenüberliegenden Seite des Nockendrehraums angeordnet sein. Der Dämpfungsraum kann mit dem Nockendrehraum in Ölaustausch stehen.
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Der Federspannraum kann neben der mindestens einen Schließfeder eine Ventilsteuerung aufnehmen, welche eine Dämpfungsfunktion in Öffnungsrichtung, d.h. bei einer vom Nockendrehraum weg erfolgenden Bewegung des Federspannkolbens, bewirken kann.
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Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn der Türschließer eine am Federspannkolben befestigte Führungshülse zur Sicherung der Kombinations-Ventilbaugruppe gegen ein Herausfallen aufweist. Die Führungshülse kann ein ungewolltes Lösen der Ventilbaugruppe verhindern, was die Lebensdauer des Türschließers verlängern kann. Die Führungshülse kann insbesondere Komponenten des Rückschlagventils und/oder des Sicherheits-Überdruckventils, insbesondere einen Plungerkörper des Rückschlagventils, gegen ein Herausfallen sichern. Die Führungshülse kann aus einem leichten, robusten Material, insbesondere als ein Drehteil, insbesondere bevorzugt als ein Aluminium-Drehteil, gefertigt sein.
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In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass die Führungshülse einen Führungsbereich zur Zentrierung einer Schließfeder, insbesondere zwei Führungsbereiche zur Zentrierung zweier konzentrischer Schließfedern, aufweist. Mit einem Führungsbereich kann die Führungshülse die korrekte Ausrichtung der Schließfeder sicherstellen, um eine korrekte Installation und Funktionslage der Schließfeder zu erzielen. Der Führungsbereich kann durch die Umfangsfläche eines zylinderförmigen axialen Vorsprungs der Führungshülse bereitgestellt sein. Die Führungshülse kann auf diese Weise die Schließfeder oder Schließfedern zentrieren. Auf diese Weise kann die Führungshülse nach Art eines Zentrierflanschs ausgestaltet sein. Da die Führungshülse Federkräfte in den Federspannkolben ableiten kann, kann eine Beeinträchtigung der Funktionsweise des Rückschlagventils und/oder des Sicherheits-Überdruckventils durch die Federkräfte verhindert werden.
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Die Führungshülse kann als Hohlflansch ausgestaltet sein. Eine als Hohlflansch ausgestaltete Führungshülse kann einen hohlraumartigen Aufnahmebereich teilweise umschließen, welcher Teile des Rückschlagventils und/oder des Sicherheits-Überdruckventils aufnehmen, insbesondere einen Bewegungsraum für diese bereitstellen, kann. Auf diese Weise kann die Führungshülse einen Funktionsraum innerhalb des Federraums für die Kombinations-Ventilbaugruppe schaffen.
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Insbesondere eine Führungshülse mit zwei Führungsbereichen kann eine Zentrierung einer äußeren Schließfeder sowie einer inneren Schließfeder ermöglichen, so dass zwei Schließfedern konzentrisch zueinander angeordnet und zentriert werden können. Die Führungsbereiche können durch die Umfangsflächen von zueinander konzentrisch angeordneten, zylinderförmigen axialen Vorsprüngen der Führungshülse bereitgestellt sein.
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Bevorzugt weist die Führungshülse eine zentral angeordnete Durchlassöffnung zur freien Durchströmung von Hydrauliköl auf. Die Durchlassöffnung kann einen reibungslosen Ölfluss vom Rückschlagventil und/oder zum Sicherheits-Überdruckventil ermöglichen. Auf diese Weise kann die Durchlassöffnung zu einer einwandfreien Funktion der Kombinations-Ventilbaugruppe beitragen. Die Durchlassöffnung kann koaxial zur Längsachse der Führungshülse verlaufen. Die Längsachse der Führungshülse kann dabei eine Rotationssymmetrieachse der Führungshülse sein und/oder koaxial zur Längsachse des Türschließers verlaufen.
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Die Durchlassöffnung kann radial von mindestens einem, insbesondere einem ersten und einem zweiten, Führungsbereich der Führungshülse umgeben sein.
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Es ist möglich, dass die Führungshülse einen Verpressbereich aufweist, mit welchem sie in den Federspannkolben, insbesondere in eine Durchgangsbohrung des Federspannkolbens, eingepresst werden kann. Mittels des Verpressbereichs kann die Führungshülse kraftschlüssig an dem Federspannkolben, insbesondere in der Durchgangsbohrung des Federspannkolbens, angeordnet sein. Der Verpressbereich kann auf diese Weise ungewollte Verschiebungen der Kombinations-Ventilbaugruppe unter Belastung verhindern.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Federspannkolben eine koaxiale Durchgangsbohrung zur Aufnahme der Kombinations-Ventilbaugruppe aufweist. Die koaxiale Durchgangsbohrung kann koaxial durch die Längsachse des Federspannkolbens verlaufen. Auf diese Weise kann eine Unwucht des Federspannkolbens vermieden und ein fertigungstechnisch einfaches Einbringen der Durchgangsbohrung in den Federspannkolben ermöglicht werden. Die Kombinations-Ventilbaugruppe kann koaxial in der Durchgangsbohrung angeordnet sein.
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Die Durchgangsbohrung kann den Nockendrehraum und den Federraum derart miteinander verbinden, dass ein direkt durch den Federspannkolben erfolgender Ölfluss zwischen diesen möglich ist. Der Ölfluss zwischen Nockendrehraum und dem Federraum durch die Durchgangsbohrung kann über die Kombinations-Ventilbaugruppe erfolgen.
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Die Durchgangsbohrung und die Durchlassöffnung können konzentrisch zueinander angeordnet sein.
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Ferner kann das Sicherheits-Überdruckventil innerhalb des Rückschlagventils angeordnet sein. Diese Anordnung kann Platz sparen und die Komplexität der Ventilbaugruppe reduzieren. Herstellungskosten können auf diese Weise zusätzlich gesenkt werden.
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Gemäß einer Ausgestaltung weist der Türschließer einen Plungerkörper auf, der das Sicherheits-Überdruckventil aufnimmt. Durch die Aufnahme des Sicherheits-Überdruckventils im Plungerkörper kann eine besonders kompakte Bauform der Kombinations-Ventilbaugruppe erzielt werden. Eine solche besonders kompakte Kombinations-Ventilbaugruppe kann auf einfache Weise im Federspannkolben angeordnet werden.
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In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Plungerkörper in einem Gehäuse der Kombinations-Ventilbaugruppe aufgenommen ist, welches zwischen dem Federspannkolben und der Führungshülse angeordnet ist. Die Kombinations-Ventilbaugruppe ragt dabei vorzugsweise in die Durchgangsbohrung des Federspannkolbens hinein. Insbesondere kann das Gehäuse vollständig in der Durchgangsbohrung angeordnet sein. Die Position des Gehäuses kann in einer ersten Richtung entlang der Längsachse des Türschließers formschlüssig durch den Federspannkolben und/oder in einer zweiten Richtung entlang der Längsachse des Türschließers formschlüssig durch die Führungshülse festgelegt sein.
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Der Plungerkörper kann einen Durchgangskanal aufweisen, insbesondere zur Aufnahme des Sicherheits-Überdruckventils. Durch den Durchgangskanal kann Hydrauliköl bei geöffnetem Sicherheits-Überdruckventil durch den Plungerkörper hindurch vom Federraum in den Nockendrehraum strömen.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Plungerkörper ein Dichtungselement zum Blockieren der Strömungsrichtung vom Federraum zum Nockendrehraum durch das Rückschlagventil aufweist. Mit dem Dichtungselement kann der Plungerkörper einen Ölfluss vom Federraum zum Nockendrehraum durch die Durchgangsbohrung des Federspannkolbens verhindern, sofern das Sicherheits-Überdruckventil nicht auslöst.
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Es ist möglich, dass der Plungerkörper einen Ventilsitz für das Sicherheits-Überdruckventil aufweist. Diese Anordnung kann eine zuverlässige Abdichtung des Sicherheits-Überdruckventils auch bei geöffnetem Rückschlagventil gewährleisten. Der Ventilsitz für das Sicherheits-Überdruckventil kann sich auf diese Weise zusammen mit dem Plungerkörper des Rückschlagventils bewegen, wenn das Rückschlagventil geöffnet wird. Der Ventilsitz kann einstückig mit dem Plungerkörper ausgestaltet sein.
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Gemäß einer konstruktiven Ausgestaltung kann das Rückschlagventil federlos ausgestaltet sein. Bei einem federlosen Rückschlagventil kann der Plungerkörper nach Art eines freischwimmenden Plungers in Gehäuse der Kombinations-Ventilbaugruppe beweglich angeordnet sein. Ein derartiger freischwimmender Plunger weist keine den Plungerkörper in eine Schließstellung vorspannende Feder auf. Zum Schließen des Rückschlagventils kann der Plungerkörper durch ihn federraumseitig anströmendes Hydrauliköl bewegt werden, welches insbesondere durch die Durchlassöffnung der Führungshülse in die Kombinations-Ventilbaugruppe eintreten und den Plungerkörper anströmen kann.
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Ferner können das Rückschlagventil und das Sicherheits-Überdruckventil entgegengesetzt verlaufende Schließrichtungen aufweisen. Durch die entgegengesetzt verlaufenden Schließrichtungen des Rückschlagventils und des Sicherheits-Überdruckventils kann die Kombinations-Ventilbaugruppe betriebsbedingungsabhängig Ölflüsse in beide Richtungen durch die Durchgangsbohrung des Federspannkolbens ermöglichen.
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Das Sicherheits-Überdruckventil kann einen durch eine, insbesondere im Plungerkörper angeordnete, Vorspannfeder vorgespannten Schließkörper aufweisen. Mit der Vorspannfeder kann der Schließkörper in Richtung des Ventilsitzes des Sicherheits-Überdruckventils vorgespannt werden. Über die Wahl der Vorspannfeder kann ein Grenzwert vorgegeben werden, oberhalb dessen eine Krafteinwirkung auf das Türelement beim Öffnen der Tür zu einem Strömen von Hydrauliköl aus dem Federraum in den Nockendrehraum, insbesondere parallel zur Ventilsteuerung, durch das Sicherheits-Überdruckventil ermöglicht wird, um den Türschließer vor Beschädigungen zu schützen. Die Vorspannfeder kann vollständig im Plungerkörper angeordnet sein.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn ein Ölkanal den Nockendrehraum und den Federraum zur Fluidkommunikation verbindet. Der Ölkanal kann einen effizienten Flüssigkeitstransport unter gleichzeitiger Dämpfung ermöglichen. In dem Ölkanal kann eine Ventilsteuerung angeordnet sein, mit welcher die Dämpfungscharakteristik des Türschließers beim Öffnen der Tür eingestellt werden kann.
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Der Türschließer kann eine Kurvenrolle aufweisen, welche die Nockenwelle mit dem Federspannkolben und/oder der Dämpfungseinrichtung verbindet. Über die Kurvenrolle kann die Drehbewegung der Nockenwelle beim Öffnen der Tür auf einfache Weise in eine Linearbewegung des Federspannkolbens und/oder der Dämpfungseinrichtung überführt werden. In gleicher Weise kann eine Linearbewegung des Federspannkolbens mittels der Kurvenrolle in eine Drehbewegung der Nockenwelle zum Schließen der Tür überführt werden.
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Die Nockenwelle kann ein Kopplungselement umfassen, über welches die Nockenwelle mit einem Gestänge verbunden werden kann. Über das Gestänge kann die Nockenwelle mit der Türzarge oder dem Türflügel verbunden werden, um beim Öffnen der Tür in Drehung versetzt zu werden oder durch eine vom Federspannkolben getriebene Drehung ein Schließen der Tür zu bewirken. Das Gestänge kann als Scherengestänge oder als einzelner Hebelarm oder andere bekannte Formen ausgebildet sein.
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Im Folgenden werden Ausführungsformen, Weiterbildungen und Beispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die Figuren zeigen:
- Fig. 1
- eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Türschließers mit einem Federspannkolben und einer Kombinations-Ventilbaugruppe innerhalb des Türschließergehäuses,
- Fig. 2:
- eine Detailansicht des Türschließers im Bereich der Kombinations-Ventilbaugruppe mit einem Rückschlagventil in geschlossener Stellung und
- Fig. 3:
- eine Detailansicht des Türschließers gemäß Fig. 2 mit dem Rückschlagventil in geöffneter Stellung.
Fig. 1 zeigt eine detaillierte Schnittansicht des erfindungsgemäßen Türschließers 1. Das Türschließergehäuse 2 bildet die äußere Struktur, die alle internen Komponenten des Türschließers 1 umschließt und schützt.
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Innerhalb des Türschließers 1 befindet sich der Nockendrehraum 3, der als zentrales Element die Nockenwelle 4 beherbergt. Die Nockenwelle 4 weist ein Kopplungselement 5 auf, über welches die Nockenwelle 4 und damit der Türschließer 1 mit einem nicht dargestellten Gestänge verbunden werden kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt diese Verbindung in Form einer Schraubverbindung, wobei das Gestänge mittels einer Schraube an dem Innengewinde des Kopplungselements 5 festgeschraubt wird.
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Das Gestänge bewirkt eine Drehung der Nockenwelle 4 um eine Achse quer zur Längsachse L des Türschließers 1, wenn die Tür geöffnet wird. In gleicher Weise kann das Gestänge eine Schließbewegung der Tür bewirken, wenn die Nockenwelle 4 in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird. Das nicht am Kopplungselement 5 befestigte Ende des Gestänges ist dabei an der Türzarge befestigt, sofern der Türschließer 1 in oder an dem Türflügel angeordnet ist, oder an dem Türflügel befestigt, sofern der Türschließer 1 in oder an der Türzarge angeordnet ist.
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Des Weiteren weist die Nockenwelle 4 einen exzentrisch einstückig mit der Nockenwelle 4 ausgebildeten Nocken auf. Dieser Nocken liegt an den Kurvenrollen 6 an. Die Drehbewegung der Nockenwelle 4 wird auf diese Weise effizient auf die jeweiligen Kurvenrollen 6 übertragen.
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Eine der Kurvenrollen 6 ist im Übergang zwischen dem Nockendrehraum 3 und einem ebenfalls im Türschließergehäuse 2 angeordneten Dämpfungsraum 7 angeordnet. Beim Schließen der Tür drückt der Nocken der sich drehenden Nockenwelle 4 diese Kurvenrolle 6 in den Dämpfungsraum 7 hinein. Auf diese Weise wird die im Dämpfungsraum 7 angeordnete Dämpfungseinrichtung 8 betätigt. Die Dämpfungseinrichtung 8 ist mit dem Nockendrehraum 3 und einem Federraum 9 gekoppelt. Beim Schließen der Tür verdrängt die Dämpfungseinrichtung 8 einen Teil des im Dämpfungsraum 7 befindlichen Hydrauliköls, so dass die Schließbewegung gedämpft wird. Diese Dämpfungseinrichtung 8 sorgt somit dafür, dass die Türbewegung sanft abgebremst wird, um das Anschlagen an die Türzarge zu verhindern.
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Die andere Kurvenrolle 6 ist im Übergang zwischen dem Nockendrehraum 3 und einem ebenfalls im Türschließergehäuse 2 angeordneten Federraum 9 angeordnet. Beim Öffnen derTür drückt der Nocken der sich drehenden Nockenwelle 4 diese Kurvenrolle 6 gegen einen Federspannkolben 10. Dieser Federspannkolben 10 ist axialbeweglich im Türschließergehäuse 2 gelagert, so dass er von der Kurvenrolle 6 in den Federraum 9 hineingedrückt werden kann.
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Der Federraum 9 ist dabei ebenfalls mit Hydrauliköl gefüllt. Zudem sind im dargestellten Ausführungsbeispiels zwei Schließfedern 12, 13 im Federraum 9 angeordnet. Diese stützen sich mit ihren diametral zum Federspannkolben 10 liegenden Enden an einem Einstellmechanismus ab. Mit diesem Einstellmechanismus kann die Vorspannung der Schließfedern 12, 13 eingestellt werden. Zur Steigerung der Vorspannung werden diese Enden durch den Einstellmechanismus entlang der Längsachse L weiter in Richtung des Zentrums des Federraums 9 verlagert, so dass die Schließfedern 12, 13 komprimiert werden.
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Die Schließfedern 12 und 13 sind konzentrisch zueinander und zum Federspannkolben 10 angeordnet. Sie spannen den Federspannkolben 10 in Richtung des Nockendrehraums 3 vor. Die beim Öffnen der Tür über die Nockenwelle 4 und die Kurvenrolle 6 bewirkte axiale Bewegung des Federspannkolbens 10 in Richtung des Inneren des Federraums 9 erfolgt somit entgegen der Federkraft der beiden Schließfedern 12, 13, welche dabei weiter gespannt werden. Auf diese Weise erfolgt die Öffnungsbewegung der Tür entgegen dieser Federkraft. Die dabei aufgebrachte Energie wird in den Schließfedern 12, 13 gespeichert, so dass sie zum späteren Schließen der Tür freigesetzt werden kann. Auf diese Weise können die Schließfedern 12, 13 die notwendige Kraft für den automatischen Schließvorgang der Tür liefern.
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Bei seiner Bewegung in das Innere des Federraums 9 verdrängt der Federspannkolben 10 einen Teil des im Federraum 9 befindlichen Hydrauliköls. Dieses wird dabei über eine Ventilsteuerung 14 und einen Ölkanal 15 in den Nockendrehraum 3 abgeleitet. Mit der Ventilsteuerung 14 kann der Ölfluss durch den Ölkanal 15, der den Federraum 9 mit dem Nockendrehraum 3 verbindet reguliert werden. Dies ermöglicht eine kontrollierte Dämpfung und Bremsfunktion, die die Türbewegung beim Öffnen der Tür sanft und zuverlässig steuert.
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Der Federspannkolben 10 ist koaxial zur Längsachse L des Türschließers 1 angeordnet und mit einer koaxialen Durchgangsbohrung 11 zur Aufnahme einer Kombinations-Ventilbaugruppe 16 versehen. Diese zentrale Anordnung ermöglicht eine kompakte Bauweise und eine effiziente Nutzung des vorhandenen Raums. Zudem kann der Federspannkolben 10 als Drehteil hergestellt werden, was den Herstellungsaufwand deutlich reduziert.
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Die Kombinations-Ventilbaugruppe 16 befindet sich in der Durchgangsbohrung 11 des Federspannkolbens 10 und umfasst sowohl das Rückschlagventil 18 als auch das Sicherheits-Überdruckventil 22. Diese Ventile arbeiten zusammen, um den Druck im Federraum 9 zu regulieren und eine sichere Funktion zu gewährleisten. Das Zusammenspiel dieser Komponenten sorgt dafür, dass der Türschließer 1 zuverlässig arbeitet und die Türbewegung effizient gesteuert wird. Der Aufbau des Federspannkolbens 10 und der Kombinations-Ventilbaugruppe 16 wird im Folgenden anhand der Fig. 2 und Fig. 3 nähergehend erläutert.
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Fig. 2 und Fig. 3 zeigen eine detaillierte Ansicht des Türschließers 1 im Bereich des Federspannkolbens 10 mit der Kombinations-Ventilbaugruppe 16. Fig. 2 zeigt die geschlossene Stellung des Rückschlagventils 18. Fig. 3 zeigt die geöffnete Stellung des Rückschlagventils 18. Zu erkennen ist die Anordnung des Sicherheits-Überdruckventils 22, welches sich konzentrisch innerhalb des Rückschlagventils 18 befindet. Der Federspannkolben 10, das Rückschlagventil 18 und das Sicherheits-Überdruckventil 22 sind dabei derart konzentrisch um die Längsachse L des Türschließers 1 angeordnet, dass sie einander in radialer Richtung umgeben. Dabei ist das Sicherheits-Überdruckventil 22 radial vom Rückschlagventil 18 umgeben, welches wiederum radial vom Federspannkolben 10 umgeben ist.
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Das Rückschlagventil 18 wird dabei von einem Gehäuse 17 der Kombinations-Ventilbaugruppe 16 und einem gegenüber diesem Gehäuse 17 beweglich gelagerten Plungerkörper 19 gebildet. Das einen konisch zusammenlaufenden Bereich aufweisende Gehäuse 17 bildet dabei einen Ventilsitz des Rückschlagventils 18. Der pilzförmige Plungerkörper 19 ist wiederum mit einer O-ringförmigen Dichtung 20 versehen. Mit dieser kann der Plungerkörper 19 den Ventilsitz in seiner geschlossenen Stellung verschließen.
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Um das Rückschlagventil 18 in seine geschlossene Stellung zu überführen, wird der Plungerkörper 19 federraumseitig von Hydrauliköl angeströmt, welches den Plungerkörper 19 entlang seiner Schließrichtung in Richtung des Nockendrehraums 3 und somit auf den gehäuseseitigen Ventilsitz drückt. Eine Vorspannfeder, welche den Plungerkörper 19 in Richtung der Schließstellung vorspannen würde, weist das Rückschlagventil 18 dabei nicht auf. Vielmehr kann sich der Plungerkörper 19 frei gegenüber dem Gehäuse 17 bewegen.
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Das Rückschlagventil 18 in dieser geschlossenen Stellung ist in Fig. 2 gezeigt. In dieser Stellung verhindert es den Fluss des Hydrauliköls vom Federraum 9 in den Nockendrehraum 3. Während das Hydrauliköl beim Öffnen der Tür über die Ventilsteuerung 14 aus dem Federraum 9 abfließen kann, sorgt das Rückschlagventil 18 so dafür, dass beim Schließen der Tür Hydrauliköl wieder aus dem Nockendrehraum 3 in den Federraum 9 zurückfließen kann. Denn beim Schließen der Tür wird der Federspannkolben 10 durch die Schließfedern 12, 13 in Richtung des Nockendrehraums 3 gedrückt. Wenn nun kein Hydrauliköl in den Federraum 9 nachströmen würde, entstünde ein Unterdruck im Federraum 9, welcher der weiteren Bewegung des Federspannkolbens 10 entgegenwirken und so die Schließbewegung der Tür unterbrechen würde.
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In Fig. 3 ist diese geöffnete Stellung des Rückschlagventils 18 gezeigt, welche den freien Fluss von Hydrauliköl vom Nockendrehraum 3 in den Federraum 9 ermöglicht und eine wesentliche Rolle beim Schließen der Tür und der Entspannung der Schließfedern 12, 13 spielt. Diese Entspannung der Schließfedern 12, 13 bedeutet, dass die gespeicherte Energie freigegeben wird, was den Schließvorgang der Tür auslöst, ohne dass eine weitere manuelle Kraft von außen zum Schließen der Tür aufgewandt werden muss.
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Das den Ventilsitz des Rückschlagventils 18 bildende Gehäuse 17 ist gänzlich in der Durchgangsbohrung 11 des Federspannkolbens 10 angeordnet. Die Durchgangsbohrung 11 weist dabei zwei Abschnitte mit unterschiedlichem Durchmesser auf, so dass eine stufenartige Durchmesserverjüngung im Inneren des Federspannkolbens 10 entsteht. Mit einem flanschartigen Randbereich liegt das Gehäuse 17 einseitig an dieser Durchmesserverjüngung an, so dass das Gehäuse 17 entlang einer Richtung entlang der Längsachse L formschlüssig vom Federspannkolben 10 gehalten wird.
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Auf der anderen Seite wird der flanschartige Randbereich des Gehäuses 17 entlang der entgegengesetzten Richtung von einer Führungshülse 26 der Kombinations-Ventilbaugruppe 16 in der Durchgangsbohrung 11 gehalten. Auf diese Weise sichert die Führungshülse 26 die Kombinations-Ventilbaugruppe 16 und insbesondere das Gehäuse 17 gegen ein Herausfallen aus dem Federspannkolben 10.
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Um die Führungshülse 26 in der Durchgangsbohrung 11 des Federspannkolbens 10 zu befestigen, weist diese einen Verpressbereich 29 auf. Der Verpressbereich 29 wird dabei von jenem innerhalb der Durchgangsbohrung 11 befindlichen Umfangsbereich der Führungshülse 26 mit dem größten Außendurchmesser gebildet. Dieser Außendurchmesser ist dabei derart auf den Durchmesser des Abschnitts der Durchgangsbohrung 11 mit dem größten Durchmesser abgestimmt, dass die Führungshülse 26 mit dem Verpressbereich 29 derart in diesen Abschnitt der Durchgangsbohrung 11 eingepresst werden kann, dass die Führungshülse 26 kraftschlüssig in der Durchgangsbohrung 11 arretiert wird.
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Die Führungshülse 26 ist dabei als Hohlflansch ausgestaltet, welcher einen Aufnahmebereich 31 umschließt. Mit diesem Aufnahmebereich 31 stellt die Führungshülse 28 dem Plungerkörper 19 des Rückschlagventils 18 einen Bewegungsraum zur Verfügung. Innerhalb dieses Bewegungsraums zwischen dem Gehäuse 17 und dem Aufnahmebereich 31 kann sich der Plungerkörper 19 zum Öffnen und Schließen des Rückschlagventils 18 frei bewegen. Zugleich sichert die Führungshülse 26 den Plungerkörper 19 gegen ein Herausfallen.
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Koaxial zur Durchgangsbohrung 11 des Federspannkolbens 10 weist die Führungshülse 26 eine Durchlassöffnung 30 auf. Diese Durchlassöffnung 30 mündet in den Aufnahmebereich 31. Durch diese Durchlassöffnung 30 kann Hydrauliköl vom Federraum 9 in den Aufnahmebereich 31 sowie vom Aufnahmebereich 31 in den Federraum 9 fließen. Dies ermöglicht es dem Plungerkörper 19 zum Schließen des Rückschlagventils 18 federraumseitig angeströmt zu werden. In gleicher Weise kann Hydrauliköl vom Nockendrehraum 3 über die Durchgangsbohrung 11, das Rückschlagventil 18 und die Durchlassöffnung 30 in den Federraum 9 zurückfließen.
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Umgeben ist die Durchlassöffnung 30 von zwei Führungsbereichen 27, 28 der Führungshülse 26. Gebildet werden diese Führungsbereiche 27, 28 von den radialen Umfangsflächen von zwei zylinderförmigen Vorsprüngen der Führungshülse 26 entlang der Längsachse L. Jeder Führungsbereich 27, 28 dient dabei der Zentrierung einer der beiden spiralförmigen Schließfedern 12, 13. Wie die Schließfedern 12, 13 sind die beiden Führungsbereiche 27, 28 daher ebenfalls konzentrisch zueinander und zur Durchlassöffnung 30 angeordnet.
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Der radial außenliegende Führungsbereich 27 mit dem größeren Außendurchmesser dient dabei der Zentrierung und Führung der äußeren Schließfeder 12. Der radial innenliegende Führungsbereich 28 mit dem kleineren Außendurchmesser dient hingegen der Zentrierung und Führung der inneren Schließfeder 13.
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Die äußere Schließfeder 12 liegt in radialer Richtung außen an dem Führungsbereich 27 an, so dass sie durch diesen relativ zur Längsachse L des Türöffners 1 zentriert wird. In axialer Richtung liegt die äußere Schließfeder 12 unmittelbar an dem Federspannkolben 10 an. Auf diese Weise überträgt die Schließfeder 12 ihre Federkraft unmittelbar auf den Federspannkolben 10.
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Die innere Schließfeder 13 liegt in radialer Richtung außen an dem Führungsbereich 28 an, so dass sie durch diesen relativ zur Längsachse L des Türöffners 1 zentriert wird. In axialer Richtung liegt die innere Schließfeder 13 jedoch an der Führungshülse 26 an. Da die Führungshülse 26 als Hohlflansch ausgestaltet ist, schützt sie das Rückschlagventil 18 und das Sicherheits-Überdruckventil 22 vor der Einwirkung der Federkraft der Schließfeder 13, indem sie diese über den Verpressbereich 29 sowie den flanschartigen Randbereich des Gehäuses 17 in den Federspannkolben 10 ableitet. Auf diese Weise überträgt die Schließfeder 13 ihre Federkraft mittelbar über die Führungshülse 26 auf den Federspannkolben 10.
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Das konzentrisch im Rückschlagventil 18 angeordnete Sicherheits-Überdruckventil 22 schützt den Türöffner vor Beschädigungen. Dabei geht das Sicherheits-Überdruckventil 22 in Reaktion auf eine hohe Krafteinwirkung bei einer schnellen Öffnungsbewegung der Tür in den nicht dargestellten geöffneten Zustand über. In diesem gibt das Sicherheits-Überdruckventil 22 die Durchgangsbohrung 11 des Federspannkolbens 10 für einen Ölfluss von dem Federraum 9 zum Nockendrehraum 3 frei und entlastet so die Ventilsteuerung 14. Ein zu hoher Druckanstieg im Federraum 9 wird so verhindert. Solange ein vorgegebener Grenzwert jedoch nicht überschritten wird, verbleibt das Sicherheits-Überdruckventil 22 in der dargestellten geschlossenen Stellung.
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Angeordnet ist das Sicherheits-Überdruckventil 22 innerhalb des Plungerkörpers 19 des Rückschlagventils 18. Der Plungerkörper 19 ist dazu mit einem entlang seiner Längsachse verlaufenden Durchgangskanal 21 versehen. In Richtung des Federraums 9 verjüngt sich dieser Durchgangskanal 21. Dabei weist den Durchgangskanal 21 des Plungerkörpers 19 eine konische Verjüngung auf, welche den Ventilsitz 23 des Sicherheits-Überdruckventils 22 bildet.
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In der geschlossenen Stellung des Sicherheits-Überdruckventils 22 wird dieser Ventilsitz 23 durch einen kugelförmigen Schließkörper 24 verschlossen. Dazu ist eine Vorspannfeder 25 vollständig im Durchgangskanal 21 des Plungerkörpers 19 angeordnet. Die Vorspannfeder 25 spannt den Schließkörper 24 in Richtung des Ventilsitzes 23 vor.
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Über die Wahl der Vorspannfeder 25 kann der Grenzwert vorgegeben werden, bei dessen Überschreiten das Sicherheits-Überdruckventil 22 öffnet. Solange das federraumseitige Hydrauliköl eine Kraft auf den Schließkörper 24 ausübt, welche unterhalb der zur Kompression der Vorspannfeder 25 erforderlichen Grenzkraft ist, bleibt das Sicherheits-Überdruckventil 22 verschlossen. Erst wenn der Druck im Federraum 9 ausreicht, um die Vorspannfeder 25 zu komprimieren, ist der Grenzwert erreicht. Das Sicherheits-Überdruckventil 22 öffnet sodann, um den Druck im Federraum 9 abzusenken, d.h. das Sicherheits-Überdruckventil 22 löst aus. Die Öffnungsrichtung des Sicherheits-Überdruckventils 22 entspricht dabei der Schließrichtung des Rückschlagventils 18. Die Öffnungsrichtung des Rückschlagventils 18 entspricht der Schließrichtung des Sicherheits-Überdruckventils 22.
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Mit Hilfe des vorstehend beschriebenen Türschließers 1 und insbesondere der Kombinations-Ventilbaugruppe 16 ist es möglich, einen Türschließer bereitzustellen, der eine konstruktiv einfachere, kompaktere und effizientere Konstruktion aufweist, um so die Herstellungs- und Montagekosten zu senken und die Funktionalität zu verbessern.
BEZUGSZEICHENLISTE
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- 1
- Türschließer
- 2
- Türschließergehäuse
- 3
- Nockendrehraum
- 4
- Nockenwelle
- 5
- Kopplungselement
- 6
- Kurvenrolle
- 7
- Dämpfungsraum
- 8
- Dämpfungseinrichtung
- 9
- Federraum
- 10
- Federspannkolben
- 11
- Durchgangsbohrung
- 12
- Schließfeder
- 13
- Schließfeder
- 14
- Ventilsteuerung
- 15
- Ölkanal
- 16
- Kombinations-Ventilbaugruppe
- 17
- Gehäuse
- 18
- Rückschlagventil
- 19
- Plungerkörper
- 20
- Dichtung
- 21
- Durchgangskanal
- 22
- Sicherheits-Überdruckventil
- 23
- Ventilsitz
- 24
- Schließkörper
- 25
- Vorspannfeder
- 26
- Führungshülse
- 27
- Führungsbereich
- 28
- Führungsbereich
- 29
- Verpressbereich
- 30
- Durchlassöffnung
- 31
- Aufnahmebereich
- L
- Längsachse