-
Selbsttätiger Türschließer mit hydraulischer Feststell-
-
einrichtung Die Erfindung bezieht sich auf einen selbsttätigen Türschließer
mit einem in einem ölgefüllten Schließergehäuse geführten, durch eine Schließerwelle
entgegen der Wirkung einer Schließerfeder insbesondere zahntriebartig zu verschiebenden
Bremskolben und einer letzteren bei Überschreiten eines vorgegebenen Türöffnungswinkels
im Schließbewegungssinne hydraulisch arretierenden Feststelleinrichtung, die mit
einem am schließfederseitigen Ende des Schließergehäuses angeordneten Verschlußkörper
mit darin vorhandenem, durch einen von außen verstellbaren Ventilkörper in Richtung
zum schließfederseitigen Drucklosraum absperrbaren Ventilkanal und einem zwischen
dem Bremskolben und dem Verschlußkörper vorhandenen, in einem dieser Teile axial
verschieblich gelagerten, durch eine Kompensationsfeder abgestützten Ventilrohr
versehen ist, das in der den vorgegebenen Türöffnungswinkel
überschreitenden
Verschiebestellung des Bremskolbens mit seinem freien Ende an dem Verschlußkörper
flüssigkeitsdicht andockt und dadurch einen im Bremskolben vorhandenen, seine Druck-
mit der Drucklosseite verbindenden Überströmungskanal mit dem im Verschlußkörper
vorhandenen Ventilkanal flüssigkeitsdicht verbindet, jedoch bei durch das gewollte
Schließen der Tür auftretender Öldruckerhöhung über eine abgesetzte öldruckbeaufschlagbare
Wirkungsfläche von dem Verschlußkörper abdockt.
-
Selbsttätige Türschließer obiger Art sind durch die DE-OS 32 25 559
bekannt. Sie unterscheiden sich von anderen selbsttätigen Türschließern mit hydraulischer
Feststelleinrichtung vor allem dadurch vorteilhaft, daß bei ihnen die Haftkraft
des Ventilrohrs in seiner Andockstellung am Verschlußkörper unabhängig von dem jeweiligen
Türöffnungswinkel und der dadurch bedingten verschieden starken Wirkung der Schließerfeder
ist, da die Kompensationsfeder in entsprechendem Sinne unterschiedlich vorgespannt
wird und dadurch die zum jeweiligen Schließen der Tür erforderliche Ab- bzw. Auslosekraft,
die am Türflügel aufgebracht werden muß, praktisch konstant hält. Problematisch
ist bei den bekannten Türschließern aber, daß die in der Andock:tellung des Ventilrohrs
am Verschlußkörper wirksamen Dichtungen durch die beim jeweiligen Abheben bzw. Abdocken
des Ventilrohrs vom Verschlußkörper auftretenden Öldruckspitzen erheblichem Verschleiß
unterworfen sind und schon nach verhältnismäßig kurzer Zeit unbrauchbar werden,
nämlich reißen. Die herkömmlichen Dichtmittel bzw. -ringe versagen hier regelmäßig,
was offenbar auf die jeweils zu Beginn des Abhebe- bzw. Abdockvorganges kurzfristig
an einer ganz bestimmten Dichtungsstelle zustandekommenden hohen Öldurchströmgeschwindigkeiten
und deren Abriebwirkung zurückzuführen ist. Der baldige Verschleiß
dieser
zwischen Verschluß körper und andockendem Ventilrohr vorhandenen Dichtmittel führt
letztlich zum baldigen Unbrauchbarwerden der hydraulischen Feststelleinrichtung.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen selbsttätigen
Türschließer zu schaffen, bei dem die zwischen Ventilrohr und Verschluß körper vorhandene
Dichtung wesentlich geschont wird und dadurch die Wirksamkeit der hydraulischen
Feststelleinrichtung dauerhaft gewährleistet ist. Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen
Türschließer erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Überströmkanal und
dem im Verschlußkörper vorhandenen Ventilkörper ein die abgesetzte öldruckbeaufschlagbare
Wirkungsfläche bildendes, zum Drucklosraum öffnendes Überdruckventil vorhanden ist,
dessen Ventilkörper in der Andockstellung des Ventilrohres durch die Kompensationsfeder
beaufschlagt ist. Auf diese Weise wird gleichsam parallel zur abdichtenden Andockstelle
zwischen Ventilrohr und Verschlußkörper ein durch die Kompensationsfeder beaufschlagtes
und damit wiederum vom jeweiligen Türöffnungswinkel unabhängiges Überdruckventil
geschaffen, das bei der durch das gewollte Schließen der Tür auftretender Öldruckerhöhung
jeweils zuerst öffnet und dadurch die entsprechenden hohen Ölströmungsdrücke und
-geschwindigkeiten von der zwischen Ventilrohr und Verschiußkörper vorhandenen Dichtung
fernhält, da die betreffende Dichtungsstelle immer erst nach Öffnen des Überdruckventils
durch das danach erfolgende Abheben bzw. Abdocken des Ventilrohrs vom Verschlußkörper
vom Öl durchströmt wird.
-
Wenn das Ventilrohr wie bei dem vorbekannten Türschließer im Bremskolben
verschieblich gelagert ist und das Rohrinnere dessen Überströmungskanal bildet,
ist das Überdruckventil vorteilhaft in einem am Verschlußkörper stirnseitig angebrachten,
eine dessen Ventilkanal verlängernde Zentralbohrung enthaltenden Kopfstück
angeordnet,
wobei es mindestens einen einen darin gelegenen Verbindungskanal zwischen Zentralbohrung
und Drucklosraum verschließenden Ventilkörper aufweist, der zwischen seinem Ventilsitz
und einer auf dem freien Ende des Kopfteils begrenzt axial verschieblichen Anschlagscheibe
angeordnet ist, wobei weiterhin an dem freien, mit einer Abdichtung für das Andocken
versehenen Ende des Ventilrohres eine begrenzt axial verschiebliche, von der das
Ventilrohr umgebenden Kompensationsfeder beaufschlagte Anschlagbüchse vorhanden
ist, die in der abgedichteten Andockstellung des Ventilrohres am Kopfstück an dessen
Anschlagscheibe anliegt und über diese den Überdruck-Ventilkörper gegen seinen Ventilsitz
drückt.
-
Zweckmäßig sind an dem Kopfstück mehrere achsparallel zur Zentralbohrung
verlaufende und damit über die Verbindungskanäle verbundene Ventilbohrungen mit
darin gelegenen Ventilsitzen, Ventilkugeln und Ventilkolben vorhanden, die an der
gemeinsamen Anschlagscheibe anliegen und von den Ventilbohrungen zum Drucklosraum
führende Querbohrungen schiebeventilartig steuern.
-
Das Überdruckventil muß nicht unbedingt am Verschlußkörper in einem
dort anzubringenden Kopfstück untergebracht sein. Vielmehr kann es grundsätzlich
auch am freien Ende des Ventil rohres angeordnet sein und hier beispielsweise einfach
aus mehreren Ventilkörpern bestehen, die im Ventilrohrende vorhandene, zum Drucklosraum
führende Querbohrungen rückschlagventilartig absperren und unter Wirkung einer von
der Kompensationsfeder beaufschlagten Federtellerscheibe stehen, die sie gegen ihre
Ventilsitze zu drücken sucht. Auch in diesem Falle kommt es vor dem jeweiligen Abdocken
des Ventilrohres vom Verschlußkörper zu einem Abheben der Überdruck-Ventilkörper,
wobei die dazu notwendige Abhebe bzw. Ablösekraft wegen der sie beeinflussenden
Kompensationsfeder auch praktisch unabhängig vom jeweiligen Türöffnungswinkel ist.
-
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele erfindungsgemäß
beschaffener Türschließer dargestellt.
-
Dabei zeigt Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch einen Türschließer
mit in Schließstellung befindlichem Bremskolben, Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung
des Ventilrohrendes und des Verschlußkörpers mit daran angebrachtem Kopfstück und
mit wirksam eingestellter hydraulischer Feststelleinrichtung, Fig. 3 einen der Fig.
2 entsprechenden Schnitt, jedoch bei angedocktem Ventilrohr am Kopfstück des Verschlußkörpers,
Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung, jedoch bei bereits gelöster Feststellfunktion
und Fig. 5 einen axialen Schnitt durch das mit einem Überdruckventil versehene freie
Ventilrohrende einer anderen Türschließer-Ausführungsform.
-
Der abgebildete selbsttätige Türschließer besitzt ein zylindrisches
Gehäuse 1, das an seinen Stirnenden durch den Deckel 2 und den Verschlußkörper 3
geschlossen und in seinem Inneren durchgehend mit Ö1 gefüllt ist.
-
Im Schließergehäuse 1 ist der generell mit 4 bezeichnete Bremskolben
verschieblich geführt. Er besitzt zwei Kolbenköpfe 4', 4'', die über den zahnstangenartig
ausgebildeten Steg 4''' miteinander verbunden sind. Über das Ritzel 5 der beidendig
im Schließergehäuse 1 gelagerten Schließerwelle 6 steht der Bremskolben 4 in Antriebsverbindung
mit dem nicht dargestellten Schließergestänge.
-
Im Kolbenkopf 4 l ist in bekannter Weise eine nicht dargestellte
Ventilbohrung mit einem Rückschlagventil vorhanden, das dafür sorgt, daß bei der
jeweiligen zu dämpfenden Schließbewegung des Bremskolbens 4 im Sinne der Pfeilrichtung
S das im Druckraum 9 vorhandene Ö1
lediglich über die nur andeutungsweise
dargestellten Querkanäle 10', 10'', 10''' einer an sich bekannten, nicht näher gezeichneten
Drosseleinrichtung abströmen kann. Die beiden Querkanäle 10', 10" sorgen dafür,
daß gegen Ende der Schließbewegung der Tür bzw. des Bremskolbens 4 das o1 ohne die
eigentliche Drosselstelle zu passieren direkt den Kolbenkopf 4'' umströmen kann,
der Türflügel dann also ungedämpft in seine die Schloßfalle zurückdrückende Schließstellung
gelangen kann.
-
Am Bremskolbenkopf 4', der mit einer Umfangsdichtung 4 versehen ist,
greift die sich am Verschlußkörper 3 abstützende Schließerfeder 11 an. Im Bremskolbenkopf
4' ist eine Lagerbüchse 12 vorgesehen, in der das Ventilrohr 13 längsverschieblich
gelagert ist. Um das Ventilrohr 13 ist eine als Schraubendruckfeder ausgebildete
Kompensationsfeder 14 vorgesehen, die sich einerseits an der Lagerbüchse 12 und
andererseits an einer am Ventilrohrende 13' axial verschieblich gelagerten Anschlagbüchse
30 abstützt. Letztere greift mit ihrem einwärts gerichteten Flansch 30 hinter die
Schulter 13'' des am Ventilrohrende vorhandenen Flansches 13''', der innen den beim
Andocken des Ventilrohres 13 wirksam werdenden Dichtring 18 umschließt. Auf der
anderen Seite greift lm Flansch 30' der Anschlagbüchse 30 unmittelbar die Kompensationsfeder
IV 14 an. Das Innere 13 des Ventilrohres 13 steht in ständiger Verbindung mit dem
Hohlraum 15 zwischen den beiden Kolbenköpfen 4' und 4all. Durch die Kompensationsfeder
14 werden das Ventilrohr 13 und die Anschlagbüchse 30 in ihrer normalen in Fig.
1 dargestellten Lage gehalten. An seinem inneren Ende 13 ist das Ventilrohr 13 mit
einer Abschrägung versehen, die an der in der Lagerbüchse 12 vorhandenen Ringdichtung
16 vorbei zur Querbohrung 12' in der Lagerbüchse führt, wodurch an dieser Stelle
bei der in Fig. 1 dargestellten Position des Ventilrohrs 13 ein entsprechender Öl
durchfluß moglich ist.
-
Im Verschlußkörper 3 ist ein Ventilkanal 17 vorhanden, der aus vier
hintereinander liegenden Kanalabschnitten 17', 17'l, 17l'l und 17IV besteht (Fig.
2). Im Kanalabschnitt 17 ist eine Rückschlagventilkugel 19 als Verschlußkörper gelagert,
die durch die im Kanalabschnitt 17''' bzw. der zugehörigen Bohrung gelagerte, von
außen zu betätigende Regulierschraube 20 von ihrem Ventilsitz 3'' im Verschlußkörper
3 abgehoben werden kann, so daß dann der Ventilkanal 17 in beiden Richtungen vom
Ö1 durchströmt werden kann.
-
Ist dagegen die Regulierschraube 20 so weit herausgedreht wie in den
Fällen der Fig. 2 bis 4, daß die Ventilkugel 19 auf dem Ventilsitz 3" aufsitzen
kann, so wird dadurch ein Durchströmen des Ventilkanals 17 in Richtung zum schließfederseitig
gelegenen Drucklosraum 21 verhindert, wohl aber ein Durchströmen des Ventilkanals
in der Gegenrichtung nach wie'vor ermöglicht.
-
Auf dem Verschlußkörper 3 ist stirnseitig das Kopfstück 36 aufgeschraubt.
Es besitzt eine Zentralbohrung 36', die in Verlängerung des im Verschlußkörper 3
gelegenen und durch die Ventilkugel 19 absperrbaren Ventilkanals 17 liegt. Im Kopfstück
36 sind weiterhin mehrere achsparallel zur Zentralbohrung 36 verlaufende Bohrungen
36' vorgesehen, die über die Verbindungskanale 34 mit der Zentralbohrung 36' in
Verbindung stehen, jedoch durch die Ventilkugeln 33 dagegen absperrbar sind. Die
Ventilkugeln 33 lagern zwischen den Ventilsitzen 34' und den in den Bohrungen 36''
axial verschieblichen Ventilkolben 32, die ihrerseits an einer gemeinsamen Anschlagscheibe
31 anliegen, die auf dem abgesetzten Teil 36''' des Verschlußkopfes begrenzt verschieblich
gelagert und durch den Seegerring 36 darauf gehalten ist. Von den Axialbohrungen
36'' zweigen Querbohrungen 35 zum Drucklosraum 21 ab. Diese Querbohrungen 35 werden
durch die Ventilkolben 32 ventilschieberartig gesteuert. Anstelle mehrerer solcher
Querbohrungen
kann auch nur eine einzige vorhanden sein, was sich in der Praxis als vorteilhaft
erwiesen hat. Die vorbeschriebenen Teile im Kopfstück 36 bilden ein zwischen dem
Überströmkanal 13IV und dem im Verschlußkörper 3 vorhandenen Ventilkdrper 19 gelegenes,
zum Drucklosraum 21 öffnendes Überdruckventil, dessen Ventilkörper 33 in der Andockstellung
des Ventilrohres 13 durch dessen Kompensationsfeder 14 beaufschlagt ist. Im einzelnen
arbeitet dieses Überdruckventil in der nachstehend beschriebenen Weise: Sobald die
Tür aus ihrer Schließstellung geöffnet wird, bewegt sich der Bremskolben 4 ausgehend
von seiner in Fig. 1 dargestellten Schließposition zunehmend nach rechts, wobei
das auf der Drucklosseite 21 vorhandene Ö1 IV über die Ventilrohrbohrung 13 ungehindert
in den Bereich 15 und von hier über das nicht dargestellte Rückschlagventil im Bremskolbenkopf
4'' auch in die druckseitige Kammer 9 des Schließers gelangen kann. Sobald jedoch
ein vorgegebener Türöffnungswinkel erreicht wird, z. B. von etwa 850, trifft das
Ventilrohrende 13' auf das Kopfstück 36 des Verschlußkörpers 3, wobei sich einerseits
der Innendichtring 18 abdichtend über den Koprstück-Vorsprung 36'' schiebt, während
andererseits die Anschlagbüchse 30 gegen die Anschlagscheibe 31 fährt. Da unmittelbar
anschließend sich das Ventilrohr 13 mit seiner bremskolbenseitig gelegenen Abschrägung
unter die Dichtung 16 schiebt, wird der Feder-bzw. Drucklosraum 21 hydraulisch verschlossen.
Damit ist die in Fig. 3 dargestellte Andockposition des Ventilrohes 13 am Kopfstück
36 des Verschlußkörpers 3 erreicht, in der die Tür gegen ungewolltes Schließen hydraulisch
arretiert wird, da der unter der Wirkung der Schließerfeder 11 stehende Bremskolben
t das Öl nicht aus seinen Druckräumen 9, 15 über die Ventilbohrung 131V in den Drucklosraum
21 zu verschieben vermag, weil die Ventilkugel
19 das verhindert.
Dagegen ist ein jeweils weiteres Öffnen der Tür durchaus noch möglich, weil sich
dann einerseits das Ventilrohr 13 weiter in den Bremskolben 4 zurückdrücken läßt
und das Öl aus dem Drucklosraum 21 über den Ventilkanal 17, die'in Öffnungsstellung
gelangende Ventilkugel 19, die Zentralbohrung 36' und die Ventilrohrbohrung 13 in
die Kammern 15, 9 gelangen kann.
-
Soll die Tür aus ihrer der Fig. 3 entsprechenden hydraulisch arretierten
Öffnungsstellung geschlossen werden, so wird durch entsprechende Handbetätigung
am Türflügel über das Schließergestänge auf den Bremskolben 4 eine zusätzliche Kraft
im Sinne der Schließrichtung S ausgeübt, die einen entsprechenden Öldruckanstieg
auf der Druckseite und damit auch in der Ventilrohrbohrung 13IV, in der Zentralbohrung
36' und schließlich auch in den Verbindungskanälen 34 hervorruft, deren Querschnitt
eine abgesetzte öldruckbeaufschlagbare Wirkungsfläche bildet.
-
Durch diesen Öldruckanstieg werden die Ventilkugeln 33, die'Ventilkolben
32, die Anschlagscheibe 31 und die Anschlagbüchse 30 entgegen der Wirkung der Kompensationsfeder
14 in die in Fig. 4 dargestellte Abhebeposition gebracht, in der das Ö1 nunmehr
über die Verbindungskanäle 34 und die Querbohrung 35 in den Drucklosraum 21 abströmen
kann. Nachdem das Ventilrohr 13 die Durchflußöffnung an der Dichtung 16 freigegeben
hat, schiebt sich die Innendichtung 18 von dem Vorsprung 36''' des Kopfstückes 36
ab. Es wird hier also durch das beim Schließen des Türflügels von Hand zustandekommende
Abdocken und dem dabei auftretenden Ölüberdruck kein Teil gegenüber der während
des Andockens wirksamen Dichtung 18 verschoben, sondern der Überdruck wirkt sich
nur auf die Stahlkugeln 33 aus.
-
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind mancherlei Abwandlungen
möglich. So könnte beispielsweise das
Kopfstück 36 ebenso gut auch
auf dem Ventilrohr 13 angeordnet sein, wobei das An- und Abdocken dann zwischen
dem Kopfstück 32 und dem Verschlußkörper 3 erfolgen könnte.
-
Ein besonders einfaches Ausführungsbeispiel hierfür veranschaulicht
die Fig. 5, bei der das mit einer stirnseitigen Dichtung 18' zum unmittelbaren Andocken
zum Verschlußkörper 3 versehene Ventilrohrende 13' mit zum Drucklosraum 21 führenden
Querkanälen 13 versehen ist. Diese sind durch Ventilkugeln 37 absperrbar, welche
durch die von der Kompensationsfeder 14 beaufschlagte Federtellerscheibe 38 VII
gegen ihre Ventilsitzflächen 13 gedrückt werden. Auch hier kommt es beim Abdocken
des Ventilrohrs 13 vom Verschlußkörper 3 und der dabei auftretenden Öldruckerhöhung
zunächst zu einem Abheben der Ventilkugeln 37 und damit zu einem Öldurchgang an
dieser Stelle, während erst danach die Dichtung 18' von der entsprechenden Gegenfläche
des Verschlußkörpers 3 abzuheben beginnt.
-
Es versteht sich weiterhin, daß die Einstellschraube 20 für die Ventilkugel
19 gegebenenfalls durch einen Hubmagneten ersetzt werden kann, so daß die Ventilkubel
19, die die eigentliche Feststellfunktiop, bewirkt, dann auch elektromagnetisch
abgehoben werden kann. Ebensogut kann auch die Anzahl der im Kopfstück 36 untergebrachten
Kugeln 33 und Ventilkolben 32 variiert werden. Da die Anschlagscheibe 31 und die
Anschlagbüchse 30 nur einen sehr kleinen Hub zu machen brauchen, könnte man auch
mit weniger als jeweils drei Kugeln 33 und Kolben 32 auskommen. Wesentlich ist aber,
daß im Verschlußkopf 36 die Bohrungen 34 und 35, die Kugeln 33 sowie die Kolben
32 so aufeinander abgestimmt sind, daß die Kompensationsfeder 14 nicht in der Lage
ist, die Bohrung 34 vorzeitig wieder zu verschließen und dadurch abermals den Bremskolben
4 zu blockieren. Vielmehr sind diese'Teile so aufeinander abzustimmen, daß die von
Handkraft gelöste Tür dann auch tatsächlich durch die Schließerfeder 11 in Schließstellung
bewegt wird, ohne erneut festgehalten zu werden.