DE3908340A1

DE3908340A1 - Tuerschliesser mit einer durch eine federanordnung im schliesssinn belasteten schliesserwelle

Info

Publication number: DE3908340A1
Application number: DE3908340A
Authority: DE
Inventors: Dietrich Jentsch
Original assignee: Dorma Deutschland GmbH
Current assignee: Dorma Deutschland GmbH
Priority date: 1987-12-12
Filing date: 1989-03-15
Publication date: 1990-09-20
Anticipated expiration: 2009-03-16
Also published as: US4999872A; DE3908340C2; DE3742213C2; DE3742213A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Türschließer mit einer durch eine Federanordnung im Schließsinn belasteten, im Schließer gehäuse gelagerten Schließerwelle, die mit einem verschieb baren Kolben einer Dämpfungszwecken dienenden, hydrau lischen Kolben-Zylindereinheit in drehmomentübertragendem Eingriff ist, wobei der von der Federanordnung beauf schlagte, ein Rückschlagventil aufweisende Kolbenkopf mit einem gehäuseseitigen Rückströmkanal ab einem bestimmten Türöffnungswinkel umgangen ist, in den ein die Öffnungs bewegung des Türflügels dämpfendes Drossel- bzw. Schließ ventil integriert ist, wobei der Kolbenkopf einen Bypaß kanal mit kleinem Querschnitt nach Patent ... (P 37 42 213.8) aufweist, der ausgehend von der zur Federanordnung gekehrten Kolbenseite in Richtung auf die Schließerwelle erweitert ist.

Bei der Hauptanmeldung wurde davon ausgegangen, daß unab hängig von einem vollständigen Verschluß des Rückström kanales eine Dämpfung der Öffnungsbewegung des Türflügels möglich sein soll. Der zu diesem Zweck verwendete Bypaß kanal mit kleinem Kanalquerschnitt gewährleistet, daß nach Überfahren der drosselfreien Kanalabschnitte das kompri mierte Druckmittel über den Bypaßkanal in jedem Fall ent weichen kann, unabhängig davon, ob das Drosselventil sich in einer Schließlage oder in einer die Dämpfung der Öff nungsbewegung des Türflügels ermöglichenden Lage befindet, wobei durch die Erweiterung des Bypaßkanales zu seiner drucklosen Seite hin ein den Durchfluß des Druckmittels durch den Bypaßkanal unterbrechender Druckanstieg im Ein laufbereich verhindert wird. Der im Kolbenkopf vorgesehene Bypaßkanal läßt sich an verschiedenen Stellen anordnen. So ist es denkbar, den Bypaßkanal durch eine in die Mantel fläche des Kolbenkopfes eingetiefte Rille zu bilden. Es ist jedoch auch möglich, den Bypaßkanal mittels einer in die Mantelfläche des Rückschlagventiles im Kolbenkopf einge tiefte Rille zu bilden. Fertigungsgünstiger ist es jedoch, den Bypaßkanal durch eine in die Mantelfläche des Rück schlagventiles im Kolbenkopf eingetiefte Rille zu bilden. Ein derartiger Bypaßkanal mit kleinem Kanalquerschnitt im Kolbenkopf hat die daran gestellten Erwartungen gerecht fertigt. Wenn allerdings Druckmittel verwendet werden, die nicht ganz von Verunreinigungen frei sind, oder aber die Schließerbauteile noch mit Fertigungsrückständen oder Ver unreinigungen behaftet sind, die kleine Fremdkörperpartikel darstellen, so kann es dazu kommen, daß durch derartige Partikel der Bypaßkanal schlimmstenfalls verstopft und so mit wirkungslos gestellt wird. Außerdem ist es möglich, daß sich der vorgegebene Drosselquerschnitt des Bypaßkanales aufgrund von Ferti gungstoleranzen beim Einpressen des Ventilkörpers in den Kolbenkopf verändert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Türschließer nach dem Hauptpatent unter Beibehaltung der erzielten Vor teile derart weiterzubilden, daß sich im Bypaßkanal gegebenen falls befindliche Verunreinigungen selbsttätig ausspülen und Kolben-Fertigungstoleranzen keinen maßgebenden Einfluß auf den Drosselquerschnitt haben. Diese Aufgabe ist erfindungs gemäß dadurch gelöst, daß der Bypaßkanal als in den Ventil sitz des Rückschlagventiles eingearbeitete Rille ausgebildet ist, die vom Ventilsitz ausgehend in die Durchflußöffnung des Rückschlagventiles hineingehend geführt ist. Dabei weist die Rille vorteilhaft einen Querschnitt auf, der am Ventilsitz vom Ventil glied des Rückschlagventiles bei dessen Schließlage zum überwiegenden Teil abgedeckt ist. Die Drosselung erfolgt dann durch das bei Öffnungsbewegung des Schließerkolbens am Ventilsitz anliegende Ventilglied, das den Einströmquerschnitt in die Rille verringert, und dadurch die Drosselung begünstigt. Die Rille selbst braucht demnach nicht querschnittsver mindernd oder querschnittserweiternd ausgeführt zu werden. Da sich bei Schließbewegung des Dämpfungskolbens das Ventil glied von seinem Ventilsitz löst und eine Druckmittel strömung durch die Durchflußöffnung des Rückschlagventiles infolge des dann vom Ventilsitz abgehobenen Ventilgliedes leicht erfolgen kann, werden durch diesen Druckmittelstrom eventuell in der Rille sitzende Verunreinigungen ausgespült.

Die Gefahr einer Verstopfung des Bypaßkanales läßt sich noch dadurch vermindern, wenn -wie nach einem weiteren Aus gestaltungsmerkmal der Erfindung - die Durchflußöffnung des Rückschlagventiles mehrere, vorzugsweise drei an ihrem Um fang verteilt angeordnete Rillen aufweist.

Um einerseits das zumeist aus einer Kugel bestehende Ventil glied des Rückschlagventiles in der Ventilkammer schließend zu führen, und andererseits eine einwandfreie Druckmittel zuführung zum Bypaßkanal auch bei geschlossenem Ventilglied des Rückschlagventiles zu ermöglichen, ist nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung die das Ventil glied des Rückschlagventiles aufnehmende Ventilkammer in einem durchmesserkleineren Ventilkörperansatz untergebracht, wobei der Ventilkörperansatz von Querbohrungen durchdrungen ist.

Die Erfindung ist in Ausführungsbeispielen auf der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 den erfindungsgemäßen Türschließer in einem Längsschnitt nach der Linie I-I von Fig. 2, wobei sich der Schließerkolben in einer dem Schließzustand des Türflügels entsprechenden Lage befindet,

Fig. 2 einen Querschnitt des in Fig. 1 dargestellten Türschließers nach der Linie II-II von Fig. 1,

Fig. 3 das im Kolbenkopf angeordnete und in Schließ stellung dargestellte Rückschlagventil in einem Vertikalschnitt analog der aus Fig. 1 ersicht lichen Darstellung, jedoch in vergrößertem Maßstab,

Fig. 4 das aus Fig. 3 ersichtliche Rückschlagventil in einem Querschnitt nach der Linie IV-IV von Fig. 3, wobei das Ventilglied weggelassen ist.

Fig. 5 eine alternative Ausführungsform des Rückschlag ventiles in einer Fig. 3 analogen Darstellung.

Der aus der Zeichnung ersichtliche Türschließer weist ein langgestrecktes Gehäuse 10 auf, welches mit einer in Längs richtung des Gehäuses verlaufenden Zylinderbohrung 11 ver sehen ist, die auf einer Seite von einer Stirnwand 12 und auf der anderen Seite von einem Gewindestopfen 13 dicht verschlossen ist. Quer durch das Gehäuse 10 erstrecken sich in bekannter Weise zwei zueinander fluchtende, nicht dar gestellte Stufenbohrungen, die Lagereinsätze mit Dicht ringen aufnehmen, in welchen die Schließerwelle 14 drehbar gelagert ist. In ihrem mittleren Bereich weist die Schließer welle 14 ein Zahnritzel 15 auf. Beide Endteile der Schließer welle 14 sind zur drehfesten Aufnahme eines nicht darge stellten Gestängearmes zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem Türrahmen und dem Türflügel durch beispiels weise die Anbringung von Vierkanten 16 zur formschlüssigen Drehmomentübertragung hergerichtet. In der Zylinderbohrung 11 ist ein Kolben 17 längsverschiebbar angeordnet, der aus einem ersten Kolbenkopf 18 zur Dämpfung der Schließbewegung des Türflügels, aus einem zweiten Kolbenkopf 19 zur Dämpfung der Öffnungsbewegung des Türflügels und aus einem dazwischen angeordneten, die Kolbenköpfe verbindenden Steg 20 besteht. Dieser Steg 20 ist als Zahnstange ausgebildet, die mit dem Zahnritzel 15 der Schließerwelle kämmt. Längsbewegungen des Kolbens 17 bewirken daher Drehbewegungen der Schließer welle 14 und umgekehrt. Im Kolbenkopf 18 befindet sich ein Rückschlagventil 21, das zur vom Kolbenkopf 18 und vom Gewindestopfen 13 begrenzten Zylinderkammer 22 hin öffnet und bei Druckentwicklung in der Zylinderkammer 22 schließt. In bekannter Weise ist diese Zylinderkammer 22 mittels eines nicht dargestellten Überbrückungskanales mit dem zwischen den Kolbenköpfen 18 und 19 gebildeten druck losen Raum 23 verbunden, wobei - wie üblich - in den in der Nähe des Gewindestopfens 13 in die Zylinderkammer 22 einmündenden Kanalast ein ebenfalls nicht dargestelltes Drosselventil zur Dämpfung der Türschließbewegung ge schaltet ist.

An dem zur Dämpfung der Türöffnungsbewegung benutzbaren Kolbenkopf 19 stützt sich eine Federanordnung 25 einerends ab, die andernends an einer in der Stirnwand 12 des Gehäuses einstellbar gehalterten Druckscheibe 26 anliegt. Die vom Kolbenkopf 19 und der Druckscheibe 26 eingeschlossene und die Federanordnung 25 aufnehmende Zylinderkammer 27 bildet während der Öffnungsphase des Türflügels ebenfalls einen Druckraum, der über einen Rückströmkanal 28 mit dem druck losen Raum 23 im Bereich der Schließerwelle 14 verbunden ist. In die Zylinderkammer 27 mündet der Rückströmkanal 28 mit zwei Kanalbohrungen 29 und 30 ein, wovon die Kanal bohrung 29 an einer solchen Stelle in die Zylinderkammer 27 drosselfrei einmündet, die bei einem Türöffnungswinkel von etwa 70° vom Kolbenkopf 19 überfahren und dabei abgesperrt wird. Die Kanalbohrung 30 befindet sich im Endbereich der Zylinderkammer 27 in einer solchen Lage, daß der Kolben kopf 19 die Kanalbohrung 30 auch dann noch freiläßt, wenn er eine der maximalen Türöffnung entsprechende Lage erreicht hat. Zwischen die Kanalbohrung 30 und den Rückströmkanal 28 ist ein Drosselventil 31 geschaltet, das zur Dämpfung der Öffnungsbewegung des erfindungsgemäßen Türschließers auch vollständig geschlossen sein kann, wie dies nach folgend näher beschrieben wird. Allerdings könnte bei der vorliegenden Lösung das Drosselventil 31 mit der Kanal bohrung 30 auch vollkommen entfallen.

Außer dem der Dämpfung der Türschließbewegung dienenden Kolbenkopf 18 weist auch der Kolbenkopf 19 ein Rückschlag ventil 24 auf, welches bei Druckentwicklung in der Zylinder kammer 27 - das heißt, bei der Öffnungsbewegung des Tür flügels auch während dessen Dämpfungsphase - schließt, und welches bei Schließbewegung des Türflügels öffnet. Dieses Rückschlagventil 24 ist mit seinem Ventilkörper 36 in eine Bohrung im Kolbenkopf 19 dicht eingesetzt, wobei im Zentrum des Ventilkörpers 36 eine als Durchflußöffnung 37 dienende Stufenbohrung angeordnet ist. Die Abstufung dieser Durch flußöffnung 37 bildet einen Ventilsitz 38, an den sich der als Ventilkammer 39 dienende größere Bohrungsteil der Durch flußöffnung 37 anschließt. In der Ventilkammer 39 befindet sich das Ventilglied 40, das bei dem in den Fig. 1, 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel als in die Ventilkammer 39 passende und in axialer Richtung verschiebbare Kugel ausgebildet ist. Die Ventilkammer 39 befindet sich in einem gegenüber dem Ventilkörper 36 durchmesserkleineren Ventilkörperansatz 41, der von in die Ventilkammer 39 mündenden Querbohrungen 42 durchsetzt ist. Zur Halterung des Ventilgliedes 40 ist die Austrittsöffnung der Ventilkammer 39 durch eine in radialer Richtung nach innen rückspringende Ringlippe 43 eingeengt. Ausgehend vom Ventilsitz 38 erstrecken sich bei dem aus Fig. 3 und 4 ersichtlichen Ausführungsbeispiel in die Wandung der durch messerkleineren Durchflußöffnung 37 drei an deren Innen wandung gleichmäßig verteilt angeordnete, den Bypaßkanal 32 bildende Rillen 35. Diese Rillen sind bei diesem Ausführungsbeispiel als dreieckförmige Nuten aus gebildet. Es ist jedoch auch eine andere Querschnittsform der Rillen 35 denkbar. Die ohnehin einen kleinen Querschnitt aufweisenden Rillen 35 werden in Schließlage des Ventil gliedes 40 von diesem im Querschnitt stark eingeschränkt, so daß der Einströmquerschnitt des Bypaßkanales 32 bei im Türöffnungssinn bewegtem Kolben 17 wesentlich kleiner ist als der Ausströmquerschnitt dieses Bypaßkanales 32. Durch diese Verhältnisse ist das Merkmal erfüllt, wonach der Bypaßkanal ausgehend von seiner der Federanordnung zuge kehrten Kolbenseite in Richtung auf die Schließerwelle hin erweitert ist, selbst wenn aus fertigungstechnischer Sicht die den Bypaßkanal 32 bildenden Rillen 35 einen gleich bleibenden Querschnitt aufweisen.

Bei dem aus Fig. 5 ersichtlichen Ausführungsbeispiel weist die eine Ventilkammer 39 und eine Durchflußöffnung 37 bil dende Stufenbohrung einen rechtwinkligen Übergang für den Ventilsitz 38 auf, an dem der Kragen eines als Stufenbolzen ausgebildeten Ventilgliedes dicht anlegt. In der ventil inneren Stirnfläche der Durchflußöffnung befinden sich Rillen 35, die sich in die Durchflußöffnung 37 erweitern. Das als Stufenbolzen ausgebildete Ventilglied ist von einer schwachen Druckfeder 44 gestützt, die sich an einer von angedrückten Klemmlippen 45 des Ventilkörpers 36 gehalterten Stützlamelle 46 anlegt. In die Ventilkammer 39 führen eben falls Querbohrungen 42,um den Druckmittelstrom zu gewähr leisten.

Wenn nun der Türflügel ausgehend von seiner Schließlage - der die Lage des Kolbens 17 des in Fig. 1 dargestellten Türschließers entspricht - geöffnet wird, so kann zunächst das in der Zylinderkammer 27 befindliche Druckmittel über die Kanalbohrung 29 und den Rückströmkanal 28 in den druck losen Raum 23 abfließen, und zwar solange, bis der Kolben kopf 19 die Kanalbohrung 29 abgeschlossen hat. Während dieser Öffnungsphase des Türflügels ist an diesem eine Kraft aufzubringen, durch welche die Wirkung der Federan ordnung 25 überwunden wird. Erst ab der Öffnungsstellung des Türflügels, bei welcher der Kolbenkopf 19 die Kanalbohrung 29 abschließt - was einem Türöffnungswinkel von etwa 70° entspricht - muß eine geringfügig größere Kraft aufgewandt werden, da bei geschlossenem oder gar nicht vorhandenem Drosselventil 31 das in der Zylinderkammer 27 befindliche Druckmittel in den drucklosen Raum 23 nur über den Bypaß kanal 32 abströmen kann. Wird die Öffnungsbewegung des Tür flügels in langsamer Weise fortgesetzt, so ist der Strö mungswiderstand des Druckmittels durch den Bypaßkanal 32 relativ gering, so daß die Kraft zur Türöffnung nur unbe deutend höher sein muß, als die auf den Kolben 17 ein wirkende Kraft der Federanordnung 25. Wenn jedoch eine beschleunigte Türöffnung oberhalb von etwa 70° Türöffnungs winkel erfolgt, wird der Widerstand durch das gedrosselte Abfließen des Druckmittels über den Bypaßkanal 32 ebenfalls größer. Dies führt dazu, daß beim Aufstoßen des Türflügels über den Bereich von 70° Türöffnungswinkel hinaus der Tür flügel derart gedämpft wird, daß er unabhängig von der Geschwindigkeit seiner Öffnungsbewegung zum Stillstand kommt. Dabei kommt der Türflügel unabhängig von der Größe der Öffnungsenergie nahezu immer an der gleichen Stelle zum Stillstand. Nachdem der Türflügel die aufgrund der vor genannten Verfahrensweise eingenommene Öffnungslage erreicht hat, wird dieser in der bekannten Weise von der auf den Kolben 17 einwirkenden Federanordnung 25 wieder in seine Schließlage zurückgeführt, wonach der Kolben 17 dann wieder die aus Fig. 1 ersichtliche Lage einnimmt.

Wie bereits erwähnt, gibt die dargestellte und vorbe schriebene Ausführung den Erfindungsgegenstand nur bei spielsweise wieder, der keinesfalls allein darauf be schränkt ist. Es sind vielmehr noch mancherlei Änderungen und andere Ausgestaltungen der Erfindung denkbar. So ist es beispielsweise denkbar, den durchflußlimitierenden Bypaßkanal des Rückschlagventiles nicht nur in Öffnungs richtung, sondern auch in Schließrichtung des Tür schließers einzusetzen. Eine derartige Verwendung ist insbesondere bei Türschließern mit einer Schließzeitver zögerung (zeitlich begrenzte Feststellung zwischen ca. 120° und 70° Türöffnung) vorteilhaft, wenn diese aus Brand schutzzwecken eingesetzt werden, weil in diesen Fällen die Gesamtschließzeit 30 Sek. nicht übersteigen darf. Die derzeitige Praxis, eine entsprechende Einstellung der ver wendeten Geschwindigkeitsregulierventile vorzunehmen, ist deshalb unzureichend, weil die Drosselquerschnitte so klein sind, daß sie sich leicht zusetzen und außerdem Ein stellfehler möglich sind. Bei Verwendung des Erfindungs gegenstandes zur Schließzeitverzögerung kann die maximale Schließzeit durch entsprechende Auslegung der Rille vor gegeben werden, wobei auch bei Anordnung der Rille im vor genannten Sinne bei einem Rückschlagventil eine Schließ zeitveränderung verhindert wird, da Verunreinigungen selbst tätig ausspülbar sind.

Alle in der Beschreibung erwähnten und/oder in der Zeich nung dargestellten neuen Merkmale sind erfindungswesent lich, auch wenn sie in den Ansprüchen nicht ausdrücklich beansprucht sind.

Bezugszeichenliste:

10 Gehäuse
11 Zylinderbohrung
12 Stirnwand
13 Gewindestopfen
14 Schließerwelle
15 Zahnritzel
16 Vierkant
17 Kolben
18 Kolbenkopf
19 Kolbenkopf
20 Steg/Zahnstange
21 Rückschlagventil
22 Zylinderkammer
23 druckloser Raum
24 Rückschlagventil
25 Federanordnung
26 Druckscheibe
27 Zylinderkammer
28 Rückströmkanal
29 Kanalbohrung
30 Kanalbohrung
31 Drosselventil
32 Bypasskanal
35 Rille
36 Ventilkörper
37 Durchflußöffnung
38 Ventilsitz
39 Ventilkammer
40 Ventilglied
41 Ventilkörperansatz
42 Querbohrung
43 Ringlippe
44 Druckfeder
45 Klemmlippe
46 Stützlamelle

Claims

1. Türschließer mit einer durch eine Federanordnung im Schließsinn belasteten, im Schließergehäuse gelagerten Schließerwelle, die mit einem verschiebbaren Kolben einer Dämpfungszwecken dienenden, hydraulischen Kolben- Zylindereinheit in drehmomentübertragendem Eingriff ist, wobei der von der Federanordnung beaufschlagte, ein Rückschlagventil aufweisende Kolbenkopf mit einem ge häuseseitigen Rückströmkanal ab einem bestimmten Tür öffnungswinkel umgangen ist, in den ein die Öffnungs bewegung des Türflügels dämpfendes Drossel- bzw. Schließ ventil integriert ist, wobei der Kolbenkopf einen Bypaßkanal mit kleinem Kanalquerschnitt nach Patent ... (P 37 42 213.8) aufweist, der ausgehend von der zur Federanordnung gekehrten Kolbenseite in Richtung auf die Schließerwelle erweitert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypaßkanal (32) als in den Ventilsitz (38) des Rückschlagventiles (24) eingearbeiteten Rille (35) aus gebildet ist, die vom Ventilsitz (38) ausgehend in die Durchflußöffnung (37) des Rückschlagventiles (24) hin eingehend geführt ist.

2. Türschließer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rille (35) einen Querschnitt aufweist, der am Ventilsitz (3 S) vom Ventilglied (40) des Rückschlag ventiles (24) bei dessen Schließlage zum überwiegenden Teil abgedeckt ist.

3. Türschließer nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Durchflußöffnung (37) des Rück schlagventiles (24) mehrere, vorzugsweise drei an ihrem Umfang verteilt angeordnete Rillen (35) aufweist.

4. Türschließer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die das Ventil glied (40) des Rückschlagventiles (24) aufnehmende Ventilkammer (39) in einem durchmesserkleineren Ventil körperansatz (41) untergebracht ist, und der Ventil körperansatz (41) von Querbohrungen (42) durchdrungen ist.