DE3524185A1

DE3524185A1 - Tuerschliesser

Info

Publication number: DE3524185A1
Application number: DE19853524185
Authority: DE
Inventors: Georg Scheck; Ralf Dr Storandt
Original assignee: Geze GmbH
Current assignee: Geze GmbH
Priority date: 1985-07-05
Filing date: 1985-07-05
Publication date: 1987-01-15
Also published as: JPS6213677A; US4744125A; DE3679241D1; EP0207251A3; ATE63597T1; EP0207251A2; EP0207251B1; EP0207251B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Türschließer, bestehend aus einer in einem Gehäuse geführten und mit einer drehbar gelagerten Schließerachse mechanisch gekuppelten Kolbenanordnung, zumindest einer mit der Kolbenanordnung zusammenwirkenden Schließfeder und einer hydraulischen Dämpfungseinrichtung.

Aus dem DE-GBM 17 95 135 ist ein Schließer dieser Art bekannt.

Dieser bekannte Schließer ist derart ausgebildet, daß das an der Schließerachse angreifende Drehmoment sein Maximum in der Null-Stellung hat, im Bereich der kleinen Öffnungswinkel rasch abnimmt, dann annähernd gleich bleibt und schließlich allmählich auf Null bei einem Öffnungswinkel von 180° absinkt. Erreicht wird dies dadurch, daß die Schließfeder auf einem fest in dem Schließergehäuse angeordneten Hohlzylinder geführt ist und in Schlitzen an den Enden desselben je ein als Widerlager dienendes Gleitstück in der Weise verschieb bar ist, daß das der Schließerachse zugekehrte Gleit stück mittels einer Rolle an einer auf der Schließer achse sitzenden Kurvenscheibe anliegt und das andere Gleitstück durch einen Lenker mit einer Kurbel verbunden ist, die in dem der Schließerachse entgegengesetzten Ende des Gehäuses gelagert und mit der Schließerachse durch einen Kettentrieb kraftschlüssig verbunden ist.

Diese bekannte Vorrichtung ist einerseits außerordentlich aufwendig und bietet andererseits nur geringe Möglichkeiten hinsichtlich der Vorgabe eines bestimmten Schließkraft verlaufs.

Dem Übersetzungsverhältnis des jeweiligen Schließers, d. h. dem momentanen Verhältnis der Drehwinkelgeschwindig keit der Schließerachse zur Drehwinkelgeschwindigkeit der Tür muß in der Praxis große Aufmerksamkeit gewidmet werden, insbesondere dann, wenn an Schließer, seien es Obentür schließer oder Bodentürschließer, besondere Anforderungen gestellt werden. Dies ist beispielsweise der Fall bei sogenannten Gleitarmschließern, bei denen die Schließ momente deshalb ungünstig sind, weil bei kleinem Öffnungs winkel, wenn die Tür in das Schloß gedrückt werden muß, nur ein vergleichsweise geringes Moment zur Verfügung steht. Obwohl bei Gleitarmschließern, die sich durch ein optisch günstiges Erscheinungsbild auszeichnen, das Reibverhältnis im Moment des Öffnens des Flügels günstig ist, da bei kleinem Öffnungswinkel wenig Reibung entsteht, müssen stets relativ lange Führungsschienen in Kauf genommen werden, um die geforderte Funktionssicherheit zu gewähr leisten.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen sowohl als Obentür schließer als auch als Bodentürschließer und insbesondere als Gleitarmschließer verwendbaren Türschließer zu schaffen, der sowohl die Forderung nach kompakter Bauart als auch die Forderung bezüglich funktionsoptimaler Schließmomente erfüllt und demgemäß bei Gleitarmschließern die Verwendung kurzer, in den Abmessungen etwa den Schließerabmessungen entsprechender Führungsschienen gestattet.

Diese Aufgabe wird im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Kolbenanordnung aus zwei koaxial ineinander und relativ zueinander verschiebbaren Kolben besteht, und daß diese beiden Kolben mittels getrennter, unterschiedliche Übersetzungsfunktionen besitzender Getriebeelemente mit der Schließerachse gekuppelt sind.

Durch die in Abhängigkeit vom Öffnungswinkel über definiert vorgebbare, unterschiedliche Übersetzungen entgegen der jeweiligen Federkraft beaufschlagbaren Kolben kann das jeweils wirksame Gesamtschließmoment in weiten Bereichen variiert werden, da sich das Gesamtschließmoment aus der Addition der den beiden Kolben zugeordneten Einzelschließmomente ergibt und somit beispielsweise ein proportional ansteigendes Schließ moment mit einem bei kleinen Öffnungswinkeln hohen und dann in vorgebbarer Weise abfallenden Schließmoment kombiniert werden kann, so daß beispielsweise im Bereich kleiner Öffnungswinkel ein entsprechend hohes Gesamtschließmoment gewählt und dieses Gesamtschließ moment dann auf ein niedrigeres, jedoch im wesentlichen über den gesamten Öffnungwinkel konstantes Schließmoment abgesenkt werden kann.

Da im Falle der Anwendung des erfindungsgemäßen Schließers für Gleitarmschließer durch die Kombination der von den beiden Kolben herrührenden Schließmomente ein Gesamtschließ moment erzeugt werden kann, das auch dann einen voll zufrieden stellenden Schließkraftverlauf erbringt, wenn die Schließer achse relativ nahe am Türschwenklager angeordnet ist, lassen sich überraschend kurze Führungsschienen verwenden, wodurch sich ein besonders günstiges optisches Erscheinungsbild ergibt.

Vorzugsweise sind die beiden Kolben jeweils über eine Druck feder an einem gehäusefesten, insbesondere verstellbar aus gebildeten Anschlag abgestützt. Selbst wenn durch den ver stellbaren Anschlag die Vorspannung der beiden Federn ver ändert wird, bleibt die durch die Getriebeelemente vorge gebene Gesamtcharakteristik erhalten.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der als Ringkolben ausgebildete außen liegende Kolben mittels einer Zahnstange mit einem an der Schließerachse befestigten Zahnrad gekuppelt ist und daß der im Ringkolben geführte innere Kolben über ein ebenfalls an der Schließerachse befestigtes Steuer glied mit sich in Abhängigkeit vom jeweiligen Drehwinkel der Schließerachse änderndem Hebelarm betätigt ist.

Diese Ausführungsform ist besonders kompakt und sie führt insbesondere bei Verwendung als Bodentürschließer zu einer Kraftkompensation an der Zahnstange, die zu einer Verringerung des Drucks auf die Gehäusewandung und damit zu einer Reibungs verminderung insbesondere im kritischen Anfangsbereich, d. h. bei kleinen Öffnungswinkeln führt.

Das Steuerglied besteht zweckmäßiger Weise aus einer Kurven scheibe, die mit einem insbesondere als Rolle ausgebildeten Festanschlag am inneren Kolben zusammenwirkt, welcher bevor zugt im Bereich der Getriebeelemente mit einem Stütz- und Führungsansatz versehen ist, der auf einer entsprechenden Aufnahmebahn gleitet, die vorzugsweise an den Zahnstangen teilen des Außenkolbens vorgesehen sind. Die axiale Länge des inneren Kolbens ist bevorzugt größer gewählt als die axiale Länge des äußeren Ringkolbens, wobei diesem äußeren Ringkolben Doppel-Zahnstangen zugeordnet und die Getriebe- und Führungselemente des Innenkolbens in dem Bereich zwischen diesen beiden Zahnstangen angeordnet sind, so daß sich eine optimale Kraftaufnahme bzw. Kraftver teilung ergibt, die sich hinsichtlich der Lebensdauer positiv auswirkt.

Nach einer für Bodentürschließer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Schließerachse in einem Eckbereich des Gehäuses angeordnet und mit den unterschiedliche Übersetzungsfunktionen besitzenden Getriebeelementen über ein achsfestes Zahnrad gekuppelt. Diese Anordnung ermöglicht einen äußerst geringen k-Wert, wobei das geringe Quermaß von besonderer Bedeutung ist. Das der Schließerachse zugeordnete Zahnrad kann dabei direkt an den Gehäuserand verlegt werden, und es ist auch möglich, unterschiedliche Zahnräder zu wählen, um den erzielten Kräfteverlauf zu variieren. Beispielsweise kann das seitliche k-Maß bei Bodentürschließern für Anschlag türen 20 mm betragen.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung treiben die Getriebeelemente die beiden Kolben gegenläufig an, wo bei zwischen den beiden Kolben eine Druckfeder angeordnet ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbei spielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Längs-Teilschnittdarstellung eines nach der Erfindung ausgebildeten Türschließers,

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer Bodentürschließer-Variante,

Fig. 3 eine schematische Längsschnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform, und

Fig. 4 eine ebenfalls schematische Längsschnittdarstellung einer Ausführungsform mit gegenläufig angesteuerten Kolben.

Nach Fig. 1 ist in einem Schließergehäuse 1 eine Doppel- Kolbenanordnung vorgesehen, die von einem als Ring kolben ausgebildeten Außenkolben 5 und einem dazu koaxialen, den Ringkolben durchsetzenden und vom Ringkolben geführten Innenkolben 8 gebildet ist.

Dem Außenkolben 5 ist eine erste Druckfeder 9 und dem Innenkolben 8 eine zweite Druckfeder 10 zugeordnet. Beide Federn sind vorzugsweise an einem gemeinsamen, insbesondere verstellbar ausgebildeten Anschlag 16 abgestützt.

Der Außenkolben 5 ist bezüglich der Gehäusewandung mittels einer Dichtung 14 abgedichtet, während zwischen Außenkolben 5 und Innenkolben 8 eine Dichtung 13 vorgesehen ist.

Eine im Außenkolben 5 gehalterte Kunststoffhülse 12 dient zum Schutz der Gleitflächen.

Der Außenkolben 5 besitzt zumindest einen, sich in Richtung des dem Festanschlag für die Federn 9, 10 gegenüberliegenden Gehäuseendes erstreckenden Ansatz, der als Zahnstange 4 ausgebildet ist. Diese Zahnstange 4 kämmt mit einem Zahnrad 3, das drehfest mit der Schließerachse 2 verbunden ist. Der sich zwischen Zahnstange 4 und Schließerachse 2 ergebende Hebelarm ist mit dem Buchstaben a bezeichnet.

Ebenfalls drehfest mit der Schließerachse 2 verbunden ist ein Steuerglied 6, das mit einem als Rolle ausgebildeten Festanschlag 7 am Innenkolben 8 zusammenwirkt.

Das Steuerglied 6 besitzt die Form einer Nockenscheibe, wobei der Verlauf der Nocken-Außenfläche, die mit dem Festanschlag 7 zusammenwirkt, entsprechend dem jeweils geforderten Schließmomentenverlauf gewählt werden kann.

In der Darstellung nach Fig. 1 befindet sich der Schließer in einer einem geschlossenen Flügel entsprechenden Position, und dabei liegt der Festanschlag 7 an einer Anlauffläche 11 des Steuerglieds 6 an, bei der sich bezüglich der Schließer achse 2 ein Hebelarm b ergibt. Dieser Hebelarm b kann größer sein als der Hebelarm a zwischen Zahnrad 3 und Zahnstange 4.

Es ist ersichtlich, daß dann, wenn die Schließerachse beim Öffnen des jeweiligen Flügels im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, sowohl der Außenkolben 5 als auch der Innenkolben 8 gegen die jeweilige Kraft der Vorspannfeder 9, 10 verschoben werden. Auf die Schließerachse 2 wirkt dabei als Rückstell moment die Summe der Einzelmomente, die von den beiden Kolben 5, 8 über ihre Getriebe-Übertragungsglieder 3, 4 bzw. 6, 7 ausgeübt werden.

Während bei dem dargestellten Beispiel das von dem Außen kolben herrührende Einzel-Schließmoment mit zunehmenden Öffnungswinkel linear ansteigen wird, kann über das nocken förmige Steuerglied 6 durch den Innenkolben 8 ein zweites Schließmoment erzeugt werden, das bei kleinen Öffnungs winkeln groß ist und dann im Verlauf zunehmender Öffnungs winkel abfällt, und ggf. so stark abfällt, daß es bei großen Öffnungswinkeln sogar gegensinnig zu dem vom Außenkolben 5 herrührenden Schließmoment ist.

Für die praktische Ausführung eines derartigen Schließers ist es von Vorteil, wenn der Außenkolben mit beabstandeten Doppel-Zahnstangenansätzen 4 versehen ist und das Steuer glied 6 sowie der Festanschlag 7 sich zwischen diesen beiden Zahnstangen befinden und der Innenkolben 8 über einen Stütz-Führungsansatz 22 auf einer entsprechenden Gleit fläche der Zahnstangen geführt ist. Auf diese Weise werden die auftretenden Kräfte optimal aufgenommen und Verschleißerscheinigungen minimiert.

Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsvariante der Erfindung ist in der gleichen Weise wie die Ausführungsform nach Fig. 1 für Anschlagtüren bestimmt, jedoch speziell als Bodentürschließer ausgebildet.

Das Steuerglied 6 besitzt dabei eine modifizierte Außen kontur, die aufgrund der Verringerung des Radius und damit des Hebelarms in dem großen Öffnungswinkeln zugeordneten Bereich ein negatives Schließmoment erzeugen kann. Das Gesamtmoment, herrührend von Außenkolben und Innenkolben ist dabei weiterhin positiv, aber es wird durch den Bei trag des Innenkolbens bei großem Öffnungswinkel vermieden, daß das durch das Komprimieren der dem Außenkolben 5 zu geordneten Druckfeder 9 ein weiteres, nicht mehr benötigtes Ansteigen des Schließmoments erfolgt.

Von besonderer Bedeutung bei Bodentürschließern ist das sog. k-Maß, das möglichst gering sein soll.

Bei der Ausführungsvariante nach Fig. 2 ist es möglich, ein besonders kleines k-Maß in seitlicher Richtung zu erreichen, wozu die Drehachse 2 nahe an den Schließerrand und in einen Eckbereich des Schließers verlegt und die Schließerachse 2 über ein weiteres Zahnrad 15 mit den Getriebeelementen gekuppelt ist, welche in der im Zusammen hang mit Fig. 1 bereits beschriebenen Weise mit dem Außenkolben 5 und dem Innenkolben 8 zusammenwirken.

Auf diese Weise ist es mit einem Minimum an Aufwand und dem wesentlichen Vorteil der weitgehend freien Vorgabe des Schließmomentenverlaufs möglich, ein k-Maß von 20 mm und ggf. noch weniger zu erreichen.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 3 dargestellt, wobei auch in dieser Figur für gleiche Elemente die gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1 und 2 ver wendet sind.

Unterschiedlich bei dieser Ausführungsform ist die Ver wendung eines speziellen Steuergliedes 6, das nicht mehr als reine Nockenscheibe ausgeführt ist, sondern aus einem auf einem Teilbereich seines Umfangs verzahnten Scheiben organ besteht, das mittels eines Zahnabschnitts im Bereich kleiner Öffnungswinkel in einen Zahnstangenansatz 17 des Innenkolbens 8 eingreift und ab einem vorgebbaren Öffnungs winkel außer Eingriff kommt.

Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsvariante, bei der das im Falle der Verwendung als Bodentürschließer einzusetzende Zahnrad 17 strichliert angedeutet ist, werden Außenkolben 5 und Innenkolben 8 gegenläufig betätigt. Der Außenkolben 5 ist in der bereits beschriebenen Weise mit der Schließer achse über ein Zahnrad 3 und eine Zahnstange 4 gekuppelt und wird bei zunehmenden Öffnungswinkel in der Zeichnung nach rechts bewegt.

Der Innenkolben 8 ist über ein starres oder flexibles Verbindungselement 21 mit einem Exzenterorgan 20 ver bunden, das am Zahnrad 3 befestigt ist. Das Verbindungs element 21 ist dabei am Außenbereich des Exzenters 20 angelenkt. Diese Anlenkung ist in der Weise vorgenommen, daß dann, wenn sich die Schließerachse im Gegenuhrzeiger sinn bewegt und der Flügel geöffnet wird, der Innenkolben 8 in Richtung der Schließerachse und damit gegensinnig zum Außenkolben 5 bewegt wird. Zwischen Außenkolben 5 und einem Kolbenansatz 18 des Innenkolbens ist eine Druckfeder 19 vorgesehen, die bei dieser Ausführungsform die Funktion der bisher beschriebenen beiden Druckfedern 9, 10 übernimmt.

Alle Ausführungsvarianten der Erfindung zeichnen sich durch äußerste Kompaktheit sowie dadurch aus, daß durch die Kom bination zweier Schließmomente für den jeweiligen Einsatz zweck jeweils ein optimales Gesamt-Schließmoment erzeugt werden kann.

Bezugszeichenliste:
1 Gehäuse
2 Schließerachse
3 Zahnrad
4 Zahnstange
5 Außenkolben
6 Steuerglied
7 Festanschlag
8 Innenkolben
9 Druckfeder
10 Druckfeder
11 Anlauffläche
12 Kunststoffhülse
13 Dichtung
14 Dichtung
15 Zahnrad
16 Anschlag
17 Zahnstange
18 Kolbenansatz
19 Einzelfeder
20 Exzenterorgan
21 Verbindungselement
22 Stütz-Führungsansatz
a: Hebelarm
b: Hebelarm; k-Maß

Claims

1. Türschließer, bestehend aus einer in einem Gehäuse geführten und mit einer drehbar gelagerten Schließerachse mechanisch gekuppelten Kolbenanordnung, zumindest einer mit der Kol benanordnung zusammenwirkenden Schließfeder und einer hydraulischen Dämpfungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenanordnung aus zwei koaxial ineinander und re lativ zueinander verschiebbaren Kolben (5, 8) besteht, und daß diese beiden Kolben (5, 8) mittels getrennter, unter schiedliche Übersetzungsfunktionen besitzender Getriebe elemente (3, 4; 6, 7) mit der Schließerachse (2) gekuppelt sind.

2. Türschließer nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die beiden Kolben (5, 8) jeweils über eine Druckfeder (9, 10) an einem gehäusefesten Anschlag (16) abgestützt sind.

3. Türschließer nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Anschlag (16) verstellbar ausgebildet ist.

4. Türschließer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der als Ringkolben ausgebildete außenliegende Kolben (5) mittels einer Zahnstange (4) mit einem an der Schließerachse (2) befestigten Zahnrad (3) gekuppelt ist und daß der im Ringkolben geführte innere Kolben (8) über ein ebenfalls an der Schließerachse (2) befestigtes Steuerglied (6) mit sich in Abhängigkeit vom jeweiligen Drehwinkel der Schließerachse (2) änderndem Hebelarm betätigt ist.

5. Türschließer nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß das Steuerglied (6) aus einer Kurvenscheibe besteht, die mit einem insbesondere als Rolle ausgebildeten Festanschlag (7) am inneren Kolben (8) zusammenwirkt.

6. Türschließer nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß der Festanschlag (7) bezüglich der Kolbenachse seitlich in Richtung der Zahnstange (4) versetzt ist und daß der wirksame Hebelarm zwischen dem Anschlag (7) und der Kurvenscheibe (6) im Bereich der kleinen Drehwinkel größer ist als der wirksame Hebelarm zwischen der Zahnstange (4) und dem zuge hörigen Zahnrad (3).

7. Türschließer nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kurvenscheibe (6) sich mit kontinuierlich änderndem Radius im wesentlichen über einen Winkelbereich von etwa 180° erstreckt und der Festanschlag (7) in der der Schließstellung ent sprechenden Position an einer Anlauffläche (11) an liegt, die über einen einen geringeren Krümmungs radius aufweisenden, eine schnelle Hebelarmver größerung bewirkenden Kurvenscheibenbereich in die Außenkontur der Kurvenscheibe (6) übergeht.

8. Türschließer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge des inneren Kolbens (8) größer als die axiale Länge des äußeren Ringkolbens (5) gewählt ist und daß der Ringkolben (5) über beabstandete Doppel-Zahnstangen (7) und der innere Kolben (8) über das zwischen den Zahnstangen (7) gelegene Steuerglied (6) betätigt ist.

9. Türschließer nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß zwischen dem Innenkolben (8) und dem Ringkolben (5) eine Kunststoffhülse (12) zum Gleit flächenschutz vorgesehen ist.

10. Türschließer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließer achse (2) in einem Eckbereich des Gehäuses angeordnet und mit den unterschiedliche Übersetzungsfunktionen be sitzenden Getriebeelementen (3, 4; 6, 7) über ein achs festes Zahnrad (15) gekuppelt ist.

11. Türschließer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuer glied (3) auf einem Schwenk-Teilbereich verzahnt und in diesem Bereich mit einer mit dem Innenkolben (8) verbundenen Zahnstange (17) gekuppelt ist.

12. Türschließer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ge triebeelemente (3, 4; 20, 21) die beiden Kolben (5, 8) gegenläufig antreiben und daß zwischen den beiden Kolben eine Druckfeder (19) angeordnet ist.

13. Türschließer nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß als Steuerglied ein Exzenter organ (20) vorgesehen ist, das mit dem Innenkolben (8) über ein im Exzenteraußenbereich angelenktes Ver bindungselement (21) gekuppelt ist.

14. Türschließer nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß der Innenkolben (8) an seinem von den Getriebeorganen abgewandten Ende mit einem Stütz- und Führungsansatz (18) versehen ist, und daß die Druckfeder (19) zwischen diesem Ansatz (18) und dem Außenkolben (5) angeordnet ist.