DE4318903A1 - Floor hinge for automatic closing of swing door - has lubricating and working oil arranged respectively in separate mechanical and hydraulic structural parts - Google Patents
Floor hinge for automatic closing of swing door - has lubricating and working oil arranged respectively in separate mechanical and hydraulic structural partsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Bodenscharnier zum automati schen Schließen einer Schwenktür.The invention relates to a floor hinge for automati closing a swing door.
Zum automatischen Schließen einer Schwenktür wird übli cherweise ein Türschließer oder eine Türsperre verwandt. Ein Türschließer ist eine Vorrichtung, die automatisch eine geöffnete Tür durch einen Hebelgelenkmechnismus schließt, wobei eine elastische Rückstelleinrichtung zwischen der Tür und dem Türrahmen vorgesehen ist. Bei einer glatten Tür aus einer Gas- oder Kunststoffplatte insbesondere bei einer transparenten glatten Tür wird im allgemeinen ein Boden scharnier als Türschließer verwandt, da ein Türschließer das Erscheinungsbild der Tür beeinträchtigt.For the automatic closing of a swing door, übli a door closer or a door lock. A Door closer is a device that automatically creates a open door closes by a lever mechanism, with an elastic return device between the door and the door frame is provided. With a smooth door a gas or plastic plate, especially one Transparent smooth door generally becomes a floor hinge used as a door closer, because a door closer Appearance of the door impaired.
Das Bodenscharnier ist in den Boden des Türrahmens ein gebettet, so daß es das Schwenklager der Tür bildet, und schließt automatisch die Tür über eine elastische Öl- und/ oder Federrückstellkraft. Es sind bereits verschiedene Arten von Bodenscharnieren beschrieben worden. Üblicherweise wird das in Fig. 7 der zugehörigen Zeichnung dargestellte Boden scharnier verwandt.The floor hinge is embedded in the bottom of the door frame so that it forms the pivot bearing of the door, and automatically closes the door via an elastic oil and / or spring return force. Various types of floor hinges have been described. Usually, the bottom hinge shown in Fig. 7 of the accompanying drawing is used.
Wie es in Fig. 7 dargestellt ist, ist eine Scharnier achse 101 an einer Seite eines Scharnierkörpers 110 angeord net, der in ein Gehäuse 111 gepaßt ist, und geht ein Zylin der 131 davon aus, der einen Kolben 132 enthält. Der Kolben 132 ist elastisch zu einer Seite des Zylinders 131 durch eine Druckfeder 136 vorgespannt und eine Kolbenstange 123 des Kolbens 132 und die Scharnierachse 101 sind über einen Steuerkurvenmechanismus mit einem Mitnehmer 121 und einem Stößel 124 gekoppelt. Ein Rückschlagventil 133 und eine Leitung 103 mit relativ kleiner Bohrung sind im Kolben 132 vorgesehen und ein bestimmtes Arbeitsfluid oder -öl ist den Zylinder 131 gefüllt.As shown in FIG. 7, a hinge axis 101 is arranged on one side of a hinge body 110 which is fitted in a housing 111 , and a 131 cylinder assumes that it contains a piston 132 . The piston 132 is resiliently biased to one side of the cylinder 131 by a compression spring 136 and a piston rod 123 of the piston 132 and the hinge axis 101 are coupled to a driver 121 and a tappet 124 via a cam mechanism. A check valve 133 and a line 103 with a relatively small bore are provided in the piston 132 and a certain working fluid or oil is filled in the cylinder 131 .
Was die Arbeitsweise des oben beschriebenen Bodenschar niers anbetrifft, so bewegt sich der Kolben zur linken Seite in der Zeichnung, um die Druckfeder 136 über den Steuerkur venmechanismus 121, 124 zusammenzudrücken, wenn sich die Scharnierachse 101 dreht, da eine Person an der nicht darge stellten Tür zieht oder gegen die nicht dargestellte Tür drückt. Gleichzeitig wird das Rückschlagventil 133 geöffnet und läuft das Arbeitsöl mit großer Geschwindigkeit ein. Wenn andererseits die an der Tür liegende äußere Kraft abgenommen wird, dann bewegt sich der Kolben 132 durch die Rückstell kraft der Druckfeder 136 nach rechts, so daß sich die Tür mit einer kontrollierten Geschwindigkeit schließt, da das Arbeitsöl nur langsam durch die enge Leitung 103 strömt.As for the operation of the floor hinge described above, the piston moves to the left in the drawing to compress the compression spring 136 via the cam mechanism 121 , 124 when the hinge axis 101 rotates because a person is not shown on the figure Door pulls or pushes against the door, not shown. At the same time, the check valve 133 is opened and the working oil runs in at high speed. On the other hand, when the external force on the door is removed, the piston 132 moves to the right by the restoring force of the compression spring 136 , so that the door closes at a controlled speed because the working oil flows slowly through the narrow line 103 .
Bei dem herkömmlichen oben beschriebenen Bodenscharnier stehen die Innenräume des Scharnierkörpers 110 miteinander in Verbindung und sind diese Innenräume mit ein und demsel ben Arbeitsöl gefüllt. Da das Arbeitsöl, das in einer übli chen Öleinrichtung verwandt wird, eine Ölbasis mit relativ niedriger Dichte und Viskosität hat, kann es keine ausrei chende Schmierung für die mechanisch kontaktierenden Teile wie beispielsweise die Scharnierachse 101 und den Steuerkur venmechanismus 121, 124 liefern. An diesen Bauteilen tritt daher ein starker mechanischer Abrieb auf und werden Metall teilchen an den Reibflächen abgerieben. Diese Metallteilchen verschmutzen das Arbeitsöl, so daß das Rückschlagventil 133 oder die Leitung 103 verstopft und somit die Tür im geöff neten Zustand stehenbleibt und nicht automatisch geschlossen werden kann. Das herkömmliche Bodenscharnier ist daher häu fig mit Problemen verbunden und kann ein ruckfreies gleich mäßiges und automatisches Schließen der Tür über lange Zeit nicht gewährleisten, so daß es mit dem Problem der kurzen Lebensdauer behaftet ist.In the conventional floor hinge described above, the interiors of the hinge body 110 are connected to one another and these interiors are filled with one and the same working oil. Since the working oil used in a conventional oil device has an oil base with a relatively low density and viscosity, it cannot provide sufficient lubrication for the mechanically contacting parts such as the hinge axis 101 and the cam mechanism 121 , 124 . A strong mechanical abrasion therefore occurs on these components and metal particles are abraded on the friction surfaces. These metal particles contaminate the working oil, so that the check valve 133 or the line 103 clogs and thus the door remains in the open state and cannot be closed automatically. The conventional floor hinge is therefore often associated with problems and cannot guarantee a smooth, even and automatic closing of the door for a long time, so that it is associated with the problem of a short service life.
Weiterhin liegt die Querschnittsfläche der Leitung 103 fest, so daß der Benutzer die Schließgeschwindigkeit nicht nach Wunsch beeinflussen kann. Die Zeit, die vom geöffneten Zustand bis zum geschlossenen Zustand vergeht, wird daher lang, was zu Wärmeverlusten der Klimaanlage und insbesondere bei Sturm zu Windschäden führen kann. Wenn die elastische Rückstellkraft verstärkt wird, um die Schließgeschwindigkeit der Tür zu erhöhen, muß der Benutzer eine große Kraft zum Öffnen der Tür aufbringen, was zu Verletzungen an seinen Fingern oder am Kopf durch die Tür führen kann.Furthermore, the cross-sectional area of the line 103 is fixed, so that the user cannot influence the closing speed as desired. The time that passes from the open state to the closed state therefore becomes long, which can lead to heat losses in the air conditioning system and, particularly in the event of a storm, to wind damage. If the elastic restoring force is increased to increase the closing speed of the door, the user must exert a large force to open the door, which can result in injuries to his fingers or head through the door.
Das Bodenscharnier sollte weiterhin horizontal, d. h. auf gleicher Höhe angeordnet sein, um einen bestimmten Zwi schenraum bezüglich der Schwenkachse oder dem Rahmen der Tür beizubehalten. Da der Boden, auf dem das Bodenscharnier zu installieren ist, im allgemeinen geneigt und/oder uneben ist, treten beim exakten Einbau des Bodenscharniers Ar beitsprobleme auf. D.h., daß die Arbeitsperson das Boden scharnier dadurch installieren muß, daß sie Abstandsstücke oder Keile einsetzt, während sie häufig die Genauigkeit des Zwischenraums und die Gleichmäßigkeit unter Verwendung einer Wasserwaage oder Winkels prüft, was sehr viel Erfahrung vor aussetzt und viel Zeit in Anspruch nimmt. Selbst wenn der Einbau trotz der obigen Schwierigkeiten abgeschlossen ist, besteht die Gefahr, daß sich das Bodenscharnier während der Benutzung aufgrund des beträchtlichen Gewichts der Tür neigt, so daß der Benutzer die beschwerlichen Arbeitsvor gänge der erneuten Ausrichtung wiederholen muß.The floor hinge should continue to be horizontal, i.e. H. be arranged at the same height to a certain Zwi space with respect to the pivot axis or the frame of the door maintain. Because the floor on which the floor hinge is too install, generally inclined and / or uneven occur when the floor hinge Ar processing problems. That is, the worker is the floor hinge by installing spacers or wedges while often checking the accuracy of the Gap and the uniformity using a Spirit level or angle checks what a lot of experience before suspends and takes a lot of time. Even if the Installation is complete despite the above difficulties there is a risk that the floor hinge during the Use due to the considerable weight of the door tends so that the user does the arduous work gears of realignment must repeat.
In der JP PS 58-12432 ist eine Vorrichtung beschrieben, die eine herzförmige Kurvenscheibe und einen anker- oder scherenartigen Arm koppelt und in der JP PS 2-45750 ist eine Vorrichtung zum Sperren des Bodenscharniers über einen be stimmten Öffnungswinkel beschrieben. Diese Vorrichtungen liefern jedoch keinen Beitrag zur Lösung der oben angegebe nen Probleme.A device is described in JP PS 58-12432, which has a heart-shaped cam and an anchor or scissors-like arm couples and in JP PS 2-45750 is one Device for locking the floor hinge over a be agreed opening angle described. These devices but do not contribute to the solution of the above problems.
Durch die Erfindung soll daher ein problemlos arbeiten des Bodenscharnier mit langer Lebensdauer geschaffen werden, bei dem der Abrieb an den in Berührung stehenden Reibungs flächen und die Verschmutzung des Arbeitsöles vermieden werden.The invention is therefore intended to work without problems of the floor hinge with a long service life, where the abrasion on the friction in contact surfaces and pollution of the working oil avoided will.
Durch die Erfindung soll insbesondere ein Bodenschar nier geschaffen werden, das eine Tür schnell und ruckfrei automatisch schließen kann.The invention is intended, in particular, to provide a coulter nier be created that a door quickly and smoothly can close automatically.
Das erfindungsgemäße Bodenscharnier soll schließlich problemlos und genau eingebaut und in seiner Höhe nachge stellt werden können.Finally, the floor hinge according to the invention is intended easily and precisely installed and adjusted in height can be put.
Dazu weist das erfindungsgemäße Bodenscharnier eine Scharnierachse, die mit einer Drehachse einer Schwingtür gekoppelt ist, einen Steuerkurvenmechanismus, der mit der Scharnierachse gekoppelt ist, einen Kolben, der mit dem Steuerkurvenmechanismus über eine Kolbenstange gekoppelt ist und elastisch zu einer Seite durch eine Druckfeder vorge spannt ist, ein Rückschlagventil und mehrere Leitungen zum Steuern der Rückstellbewegungen des Kolbens durch die Druck feder auf, wobei das Bodenscharnier weiterhin einen Schar nierkasten zur Aufnahme der Scharnierachse und der Steuer kurvenmechanismus und einen Zylinder zum Aufnehmen des Kol bens, des Rückschlagventils und der Leitungen umfaßt, wobei der Scharnierkasten und der Zylinder durch eine Trennwand und einen Dichtungsring getrennt sind, so daß eine Steuer kurvenkammer und eine Ölkammer jeweils gebildet sind.For this purpose, the floor hinge according to the invention has a Hinge axis with a pivot axis of a swing door is coupled, a cam mechanism that with the Hinge axis is coupled to a piston that with the Cam mechanism is coupled via a piston rod and elastic to one side by a compression spring is a check valve and several lines to the Controlling piston return movements by pressure spring open, the bottom hinge still a coulter kidney box to hold the hinge axis and the steering cam mechanism and a cylinder for receiving the Kol bens, the check valve and the lines, wherein the hinge box and the cylinder through a partition and a sealing ring are separated so that a tax curve chamber and an oil chamber are each formed.
Gemäß der Erfindung können die Leitungen zum Steuern der Rückstellgeschwindigkeit des Kolbens eine Hauptleitung und eine Hilfsleitung umfassen, wobei die Hauptleitung offen bleibt, während die Hilfsleitung durch den Kolben in der Endrückstellphase geschlossen wird.According to the invention, the lines for control the return speed of the piston a main line and include an auxiliary line, the main line being open remains while the auxiliary line through the piston in the Final reset phase is closed.
Gemäß der Erfindung kann insbesondere der Scharnierkör per in einem Gehäuse aufgenommen sein, dessen Höhe justiert werden kann, wobei zwei Höheneinstelleinrichtungen zum Prü fen der Höhe am Scharnierkörper oder Gehäuse unter einem Winkel von 90° vorgesehen sind.According to the invention, in particular the hinge body be accommodated in a housing whose height is adjusted can be, with two height adjustment devices for testing height of the hinge body or housing under one Angles of 90 ° are provided.
Gemäß der Erfindung können daher die Steuerkurvenkammer und die Ölkammer des Bodenscharniers unabhängig mit getrenn ten Fluiden, nämlich einem Schmieröl und einem Arbeitsöl gefüllt werden. Das hat zur Folge, daß eine gleichmäßige Schmierung für den mechanischen Teil vorgesehen werden kann und eine Verschmutzung des Arbeitsfluides vermieden werden kann.According to the invention, therefore, the cam chamber and the oil chamber of the floor hinge independently with separate ten fluids, namely a lubricating oil and a working oil be filled. The result is that an even Lubrication can be provided for the mechanical part and contamination of the working fluid can be avoided can.
Das erfindungsgemäße Bodenscharnier sorgt weiterhin für ein gleichmäßiges Schließen in der Endphase des Schließvor ganges, wobei Verluste der Klimaanlage oder Windstöße durch ein schnelles Schließen der Tür vermieden werden.The floor hinge according to the invention continues to provide an even closing in the final phase of the closing ganges, air conditioning losses or gusts of wind due to rapid closing of the door can be avoided.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung sind der exakte Anfangseinbau und die Einstellung der Höhe des Bodenschar nieres vereinfacht, da die Höhe des Scharnieres ohne separa te Einrichtungen wie beispielsweise eine Wasserwaage einge stellt werden kann.Due to the training according to the invention, the exact Initial installation and adjustment of the height of the coulter nieres simplified because the height of the hinge without separa te facilities such as a spirit level can be put.
Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigenThe following is based on the associated drawing particularly preferred embodiment of the invention described in more detail. Show it
Fig. 1 eine Horizontalschnittansicht des Ausführungsbei spiels des erfindungsgemäßen Bodenscharniers, Fig. 1 is a horizontal sectional view of the game of the present invention Ausführungsbei floor hinge,
Fig. 2 eine Vertikalschnittansicht längs der Linie in Fig. 1, Fig. 2 is a vertical sectional view taken along line in Fig. 1,
Fig. 3 eine Querschnittsansicht längs der Linie IV-IV in Fig. 2, Fig. 3 is a cross-sectional view along the line IV-IV in Fig. 2,
Fig. 4 eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht zur Erläuterung der Arbeitsvorgänge des Kolbens, Fig. 4 is a partially enlarged cross-sectional view for explaining the operations of the piston,
Fig. 5 eine teilweise auseinandergezogene perspektivische Ansicht längs des Pfeiles VI in Fig. 2, Fig. 5 is a partially exploded perspective view along the arrow VI in Fig. 2,
Fig. 6A bis 6D in Querschnittsansichten die Arbeitsweise des Ausführungsbeispiels der Erfindung der Reihe nach und FIG. 6A to 6D in cross-sectional views of the operation of the embodiment of the invention in turn, and
Fig. 7 eine Horizontalschnittansicht eines herkömmlichen Bodenscharniers. Fig. 7 is a horizontal sectional view of a conventional floor hinge.
Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsbei spiel des erfindungsgemäßen Bodenscharniers umfaßt einen Scharnierkörper 10, der in einem Gehäuse 11 mit Deckel 17 aufgenommen ist. Der Scharnierkörper 10 besteht hauptsäch lich aus einem Scharnierkasten 1, der eine Scharnierachse 2 und einen Steuerkurvenmechanismus 21, 24 umschließt, und einem Zylinder 31, der einen Kolben 32 und eine Kolbenstange 23 umschließt. Der Scharnierkasten 1 und der Zylinder 31 sind über eine Trennwand 12 und einen Dichtungsring 22 ge trennt, so daß nur die Kolbenstange 23 sich dicht dazwischen hin- und herbewegen kann und der Innenraum des Scharnierkö pers 10 in eine Steuerkurvenkammer 20 im Scharnierkasten 1 und eine Ölkammer 30 im Zylinder 31 unterteilt ist.The Ausführungsbei shown in Figs. 1 and 2 play the floor hinge according to the invention comprises a hinge body 10, which is received with the cover 17 in a housing 11. The hinge body 10 consists mainly of a hinge box 1 , which encloses a hinge axis 2 and a cam mechanism 21 , 24 , and a cylinder 31 , which encloses a piston 32 and a piston rod 23 . The hinge box 1 and the cylinder 31 are separated by a partition 12 and a sealing ring 22 , so that only the piston rod 23 can move back and forth between them and the interior of the Scharnierkö pers 10 in a cam chamber 20 in the hinge box 1 and an oil chamber 30 is divided into the cylinder 31 .
Vorzugsweise ist ein Arbeitsfluid mit relativ niedriger Viskosität in die Ölkammer 30 gefüllt und befindet sich ein Schmieröl oder Schmierfett mit relativ hoher Viskosität in der Steuerkurvenkammer 20, wobei diese beiden Öle aufgrund der Trennwand 12 und des Dichtungsrings 22 nicht miteinander vermischt werden. Vorzugsweise wird ein O-Ring aus einem elastischen Material als Dichtungsring 22 verwandt, um die Bewegung der Kolbenstange 23 zu ermöglichen und ein Vermi schen des Schmieröls in der Steuerkurvenkammer 20 und des Arbeitsöles in der Ölkammer 30 zu verhindern.Preferably, a relatively low viscosity working fluid is filled in the oil chamber 30 and there is a relatively high viscosity lubricating oil or grease in the cam chamber 20 , these two oils not being mixed together due to the partition 12 and the sealing ring 22 . Preferably, an O-ring made of an elastic material is used as a sealing ring 22 in order to enable the movement of the piston rod 23 and to prevent mixing of the lubricating oil in the control chamber 20 and the working oil in the oil chamber 30 .
In der Steuerkurvenkammer 20 des Scharnierkastens 1 sind wie bei einem herkömmlichen Bodenscharnier eine Schar nierachse 2, die mit einer Kupplungsmuffe einer nicht darge stellten Tür gekuppelt wird, und ein Steuerkurvenmechanis mus, der mit der Achse gekoppelt ist und einen Mitnehmer 21 und einen Stößel 24 aufweist, jeweils aufgenommen. Der in der Zeichnung dargestellte Aufbau schließt jedoch nicht aus, daß auch andere Arten von Steuerkurvenmechanismen oder He belgelenkkopplungsmechanismen in gleicher Weise verwandt werden können.In the cam chamber 20 of the hinge box 1 are a hinge nierachse 2 as in a conventional floor hinge, which is coupled with a coupling sleeve of a door not shown Darge, and a cam mechanism, which is coupled to the axis and has a driver 21 and a plunger 24 , each recorded. However, the structure shown in the drawing does not exclude that other types of cam mechanisms or lever coupling mechanisms can be used in the same way.
In der Ölkammer 30 des Zylinders 31 ist ein Kolben 32 aufgenommen, der elastisch zu einem Ende der Ölkammer, näm lich in der Zeichnung nach rechts durch eine Druckfeder 36 vorgespannt ist. Eine Kolbenstange 23, die an einem Ende mit dem Kolben 32 verbunden ist, ist am anderen Ende mit dem Stößel 24 in der Steuerkurvenkammer 20 gekoppelt. Die Ölkam mer 30 ist durch den Kolben 23 in einen ersten Raum 30a vor dem Kolben 32 und in einen zweiten Raum 30b hinter dem Kol ben 32 unterteilt, wobei diese beiden Räume 30a und 30b wahlweise über ein Rückschlagventil 33, einer Hauptleitung 34a und eine Hilfsleitung 34b miteinander in Verbindung gebracht werden.In the oil chamber 30 of the cylinder 31 , a piston 32 is received, which is biased elastically to one end of the oil chamber, naem Lich in the drawing to the right by a compression spring 36 . A piston rod 23 , which is connected to the piston 32 at one end, is coupled to the tappet 24 in the cam chamber 20 at the other end. The Ölkam mer 30 is divided by the piston 23 into a first space 30 a in front of the piston 32 and in a second space 30 b behind the piston ben 32 , these two spaces 30 a and 30 b optionally via a check valve 33 , a main line 34 a and an auxiliary line 34 b are connected to one another.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht das Rückschlagventil 33 aus einer Kugel 33a, einer Feder 33b, zum Vorspannen der Kugel in einer Leitung 3 und einer Stell schraube 33c, die in das vordere Ende der Kolbenstange 23 gepaßt ist, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Die Stell schraube 33c läßt das Arbeitsfluid durch ihre Bohrung in die Leitung 3 fließen und der eingestellt Druck des Rückschlag ventiles 33 kann durch Drehen der Schraube nachgestellt werden.In the present embodiment, the check valve 33 consists of a ball 33 a, a spring 33 b, for biasing the ball in a line 3 and an adjusting screw 33 c, which is fitted in the front end of the piston rod 23 , as shown in Fig. 4 is shown. The adjusting screw 33 c allows the working fluid to flow through its bore into the line 3 and the set pressure of the check valve 33 can be adjusted by turning the screw.
Die Haupt- und die Hilfsleitungen 34a und 34b sind in der Weise ausgebildet, wie es in den Fig. 2-4 dargestellt ist. Auf einer Seite der Ölkammer 30 hat ein Teil des Zylin ders 31 einen verringerten Durchmesser im Hubbereich des Kolbens 32, so daß ein Verengungsbereich 31a gebildet ist, wobei die Hauptleitung 34a durch den Verengungsbereich 31a in Längsrichtung des Zylinders 31 verläuft. Vom Zwischenteil der Hauptleitung 34a zweigt die Hilfsleitung 34b zur Innen seite des Zylinders 31, nämlich zur Ölkammer 30 ab. Am obe ren Teil der Hilfsleitung 34a ist eine Stellschraube 35 zum Einstellen der Querschnittsfläche der Leitungen 34a und 34b so vorgesehen, daß die Schraube von der Außenseite des Zy linders 31 aus gedreht werden kann.The main and auxiliary lines 34 a and 34 b are formed in the manner shown in FIGS. 2-4. On one side of the oil chamber 30 , part of the cylinder 31 has a reduced diameter in the stroke region of the piston 32 , so that a constriction region 31 a is formed, the main line 34 a extending through the constriction region 31 a in the longitudinal direction of the cylinder 31 . From the intermediate part of the main line 34 a branches the auxiliary line 34 b to the inside of the cylinder 31 , namely to the oil chamber 30 . At the upper part of the auxiliary line 34 a, an adjusting screw 35 for adjusting the cross-sectional area of the lines 34 a and 34 b is provided so that the screw can be rotated from the outside of the cylinder 31 .
Im folgenden werden anhand von Fig. 4 die Arbeitsvor gänge des Rückschlagventils 33, der Haupt- und Hilfsleitun gen 34a, 34b und die Wechselbeziehungen zum Kolben 32 be schrieben. Wie es in Fig. 4 dargestellt ist, bewegt sich der Kolben 32, der sich in einer Anfangsposition (gestrichelte Linie A) befunden hat, nach links (ausgezogene Linie C), wenn eine Person die Tür öffnet. Dabei drückt die Kugel 33a des Rückschlagsventils 33 gegen die Feder 33b, so daß das Ventil geöffnet wird, wodurch das Arbeitsfluid des ersten Raumes 30a durch die Leitung 3 in den zweiten Raum 30b läuft. Wenn die an der Tür liegende äußere Kraft abgenommen wird, dann kehrt der Kolben 32 in die Anfangsposition zurück. Wenn die Kugel 33a des Rückschlagventiles 33 die Leitung 3 blockiert, kehrt das Arbeitsöl des zweiten Raumes 30b über die Haupt- und die Hilfsleitungen 34a, 34b in den ersten Raum 30a zu rück, wodurch die Schließgeschwindigkeit der Tür gesteuert wird. Wenn dann das vordere Ende des Kolbens 32 die Stelle B passiert, dann wird die Hilfsleitung 34b durch die Umfangs wand des Kolbens 32 geschlossen, so daß das Arbeitsfluid nur durch die Hauptleitung 34a läuft. Die Strömungsgeschwindig keit wird daher herabgesetzt, so daß sich die Tür sehr lang sam in der Endphase des Schließvorganges schließt. Die Kraft, die zum Öffnen der Tür benötigt wird, kann dadurch eingestellt werden, daß die Stellschraube 33c des Rück schlagventils 33 gedreht wird, und die Schließgeschwindig kein der Tür kann dadurch eingestellt werden, daß die Quer schnittsflächen der Haupt- und Hilfsleitungen 34a, 34b ge ändert werden. Die Querschnittsflächen der Leitungen können mittels der Stellschraube über der Hilfsleitung 34b geändert werden. Bei dem oben beschriebenen Bodenscharnier wird daher nicht nur ein schnelles Schließen der Tür erreicht, sondern ist in der Endphase der Schließvorgang gleichfalls langsamer und gleichmäßiger.In the following, the operations of the check valve 33 , the main and auxiliary lines 34 a, 34 b and the interrelationships with the piston 32 will be described with reference to FIG. 4. As shown in Fig. 4, the piston 32 , which was in an initial position (broken line A), moves to the left (solid line C) when a person opens the door. The ball 33 a of the check valve 33 presses against the spring 33 b, so that the valve is opened, whereby the working fluid of the first chamber 30 a runs through the line 3 into the second chamber 30 b. When the external force on the door is released, the piston 32 returns to the initial position. If the ball 33 a of the check valve 33 blocks the line 3 , the working oil of the second room 30 b returns via the main and auxiliary lines 34 a, 34 b to the first room 30 a, thereby controlling the closing speed of the door. Then when the front end of the piston 32 passes point B, then the auxiliary line 34 b is closed by the circumferential wall of the piston 32 , so that the working fluid runs only through the main line 34 a. The flow rate is therefore reduced, so that the door closes very slowly in the final phase of the closing process. The force required to open the door can be adjusted by turning the set screw 33 c of the check valve 33 , and the closing speed none of the door can be adjusted by the cross-sectional areas of the main and auxiliary lines 34 a , 34 b be changed. The cross-sectional areas of the lines can be changed by means of the set screw above the auxiliary line 34 b. In the case of the floor hinge described above, not only is the door quickly closed, but the closing process is also slower and more uniform in the final phase.
Das Bodenscharnier ist mit mehreren Höhen- und Ortsein stelleinrichtungen zum Erleichtern des anfänglichen Einbau und der Justierung der Vorrichtung versehen. Beispielsweise sind mehrere Träger 15 und Höheneinstellschrauben 14 am Gehäuse 11 vorgesehen, um die Höhe und das Niveau des Bodens zu regulieren. Wenigstens ein Positionierungsstift 13 ist an einer bestimmten Stelle des Gehäuses 11 vorgesehen, um das Bodenscharnier zu einem bestimmten Bezugspunkt auszurichten. Zwei Libellen 16a, 16b zum Bestimmen der Höhe sind an zwei einander schneidenden Stellen an der Innenseite des Gehäuses befestigt. Diese Libellen 16a, 16b sind vorzugsweise trans parente mit einer Flüssigkeit gefüllte Glaslibellen, die eine Blase enthalten.The floor hinge is provided with multiple height and local adjustment devices to facilitate the initial installation and adjustment of the device. For example, a plurality of brackets 15 and height adjustment screws 14 are provided on the housing 11 to regulate the height and level of the floor. At least one positioning pin 13 is provided at a specific location on the housing 11 in order to align the floor hinge with a specific reference point. Two dragonflies 16 a, 16 b for determining the height are attached to the inside of the housing at two intersecting points. These vials 16 a, 16 b are preferably transparent glass vials filled with a liquid, which contain a bubble.
Es ist möglich, die relative Position des Bodenschar niers bezüglich des Gehäuses 11 zu ändern. Zur Aufnahme des Bodenscharniers im Gehäuse 11 ist an jeder Seite eines Endes des Scharnierkörpers 10 ein Haltträger 47 durch Schweißen oder durch Gießen in einem Stück angeordnet oder ausgebil det. Der Halteträger umfaßt einen horizontalen Teil 47a und einen vertikalen Teil 47b, die einen Winkel bilden, und eine Positionseinstellschraube 37 ist mit dem vertikalen Teil 47b gekoppelt. Der horizontale Teil 47a des Halteträgers 47 dient zum Verbinden des Scharnierkörpers 10 mit dem Gehäuse 11 und dem Deckel 17 mittels einer Kopplungsschraube 19. An der Halteplatte 38 des Gehäuses 11 ist ein Langloch 38a ausgebildet, das eine Relativbewegung während der Schrauben einstellung erlaubt. Die Kopplungsschrauben 19 sind gleich falls an der Außenseite des Scharnierkastens 1 vorgesehen und ein Langloch 38′ ist gleichfalls an der entsprechenden Stelle der Halteplatten 38′ ausgebildet. Der Scharnierkörper 10, das Gehäuse 11 und der Deckel 17 sind über den Halteträ ger 47 miteinander verbunden, wie es oben anhand von Fig. 3 beschrieben wurde. Da der Scharnierkörper 10 beweglich in das Gehäuse 11 gepaßt ist, kann die Lage der Scharnierachse 2, nämlich der Schwenkachse der Tür dadurch justiert werden, daß die relative Position des Scharnierkörpers 1 zum Gehäuse 11 mit der Positioniereinstellschraube 37 verändert wird. It is possible to change the relative position of the ground share with respect to the housing 11 . For receiving the floor hinge in the housing 11 , a support bracket 47 is arranged on one side of one end of the hinge body 10 by welding or by casting in one piece or ausgebil det. The support bracket comprises a horizontal part 47 a and a vertical part 47 b, which form an angle, and a position adjusting screw 37 is coupled to the vertical part 47 b. The horizontal part 47 a of the support bracket 47 serves to connect the hinge body 10 to the housing 11 and the cover 17 by means of a coupling screw 19 . On the holding plate 38 of the housing 11 , an elongated hole 38 a is formed, which allows a relative movement during the screw setting. The coupling screws 19 are the same if provided on the outside of the hinge box 1 and an elongated hole 38 'is also formed at the corresponding location of the holding plates 38 '. The hinge body 10 , the housing 11 and the lid 17 are connected to each other via the Halteträ 47 , as described above with reference to FIG. 3. Since the hinge body 10 is movably fitted into the housing 11 , the position of the hinge axis 2 , namely the pivot axis of the door, can be adjusted by changing the relative position of the hinge body 1 to the housing 11 with the positioning adjustment screw 37 .
Eine Kappe 40 ist vorzugsweise auf ein Ende des Zylinders 31 gesetzt, um die Ölkammer 30 dicht abzuschlie ßen, und ein Grenzschalter 39 kann erforderlichenfalls an der Innenseite der Kappe 40 vorgesehen sein. Der Grenzschal ter 39 kann beispielsweise als Wirbelstrom- oder Impedanz sensor ausgebildet sein und die Bewegung des Kolbens 32 überwachen, um den Status der Tür einer nicht dargestellten Erkennungsschaltung zu übermitteln. Nach Maßgabe des Signals vom Grenzschalter 39 kann das Bodenscharnier auch eine Si cherheitsfunktion ausführen, da der Zutritt eines Besuchers ferngesteuert gewährt werden kann. Zu diesem Zweck ist die Erkennungsschaltung vorzugsweise mit einer geeigneten Ein richtung zur Alarmgebung beispielsweise einer Lampe und/oder einem Summer verbunden.A cap 40 is preferably placed on one end of the cylinder 31 to seal the oil chamber 30 tightly, and a limit switch 39 may be provided on the inside of the cap 40 if necessary. The limit switch 39 can be designed, for example, as an eddy current or impedance sensor and monitor the movement of the piston 32 in order to transmit the status of the door to a detection circuit (not shown). In accordance with the signal from the limit switch 39 , the floor hinge can also perform a security function, since a visitor's access can be granted remotely. For this purpose, the detection circuit is preferably connected to a suitable device for alarming, for example a lamp and / or a buzzer.
Im folgenden werden die Arbeitsvorgänge des Bodenschar niers anhand der Fig. 6A-6D im einzelnen beschrieben.In the following, the operations of the soil hinge are described in detail with reference to FIGS . 6A-6D.
Fig. 6A zeigt den Anfangszustand des Bodenscharniers, in dem die Scharnierwelle 2, die mit der Schwenkachse der nicht dargestellten Tür gekoppelt ist, sich in ihrer mitt leren Lage befindet und der Kolben 32 in der Anfangsposition ganz rechts in der Zeichnung angeordnet ist. Fig. 6A shows the initial state of the floor hinge, in which the hinge shaft 2 , which is coupled to the pivot axis of the door, not shown, is in its middle position and the piston 32 is arranged in the initial position on the far right in the drawing.
Wenn ein Benutzer gegen die Tür drückt oder an der Tür zieht, um sie zu öffnen, dann dreht sich die Scharnierachse 2, die mit der Tür gekoppelt ist, entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 6A, so daß der Mitnehmer 21 des Steuerkurvenmecha nismus dementsprechend den Stößel 34 zur linken Seite in der Zeichnung zieht, was dazu führt, daß sich der Kolben 32 nach links bewegt und dadurch die Feder 36 zusammendrückt. Folg lich öffnet das Rückschlagventil 33, so daß das Arbeitsöl des ersten Raumes 30a mit hoher Geschwindigkeit in den zwei ten Raum 30b über die Leitung 3 fließen kann.When a user pushes or pulls on the door to open it, the hinge axis 2 , which is coupled to the door, rotates counterclockwise in Fig. 6A, so that the driver 21 of the cam mechanism accordingly Tappet 34 pulls to the left in the drawing, causing the piston 32 to move to the left, thereby compressing the spring 36 . Folg Lich opens the check valve 33 so that the working oil of the first space 30 a can flow at high speed in the two th space 30 b via line 3 .
Wenn die äußere Kraft von der Tür abgenommen wird, wird die Druckfeder 36 wieder ausgedehnt, so daß sie den Kolben 32 in der Zeichnung nach rechts schiebt und dementsprechend der Stößel 34, der mit dem Kolben gekoppelt ist, den Mit nehmer 21 so mitzieht, daß sich die Scharnierachse 2 im Uhrzeigersinn dreht, wie es in Fig. 6C dargestellt ist, so daß die Tür automatisch geschlossen wird. Gleichzeitig fließt das Arbeitsöl im zweiten Raum 30b der Ölkammer 30 in den ersten Raum 30a durch die Haupt- und Hilfsleitungen 34a, 34b, die im Verengungsbereich 31a des Zylinders 31 ausgebil det sind, so daß es die Rückstellgeschwindigkeit des Kolbens 32 und damit die automatische Schließgeschwindigkeit der Tür steuert. Wenn der Kolben 32 die Stelle der Hilfsleitung 34b passiert und die Leitung 34b mit seiner Umfangswand schließt, wandert das Arbeitsfluid nur noch durch die Haupt leitung 34a, so daß die Schließgeschwindigkeit in der Tür in der Schließphase stark verzögert ist und der Schließvorgang gleichmäßig erfolgt.When the external force is removed from the door, the compression spring 36 is expanded again so that it pushes the piston 32 to the right in the drawing and accordingly the plunger 34 , which is coupled to the piston, pulls the driver 21 with it so that The hinge axis 2 rotates clockwise, as shown in Fig. 6C, so that the door closes automatically. At the same time, the working oil in the second space 30 b of the oil chamber 30 flows into the first space 30 a through the main and auxiliary lines 34 a, 34 b, which are ausgebil det in the constricting area 31 a of the cylinder 31 , so that it is the return speed of the piston 32 and thus controls the automatic closing speed of the door. When the piston 32 passes the point of the auxiliary line 34 b and the line 34 b closes with its peripheral wall, the working fluid only migrates through the main line 34 a, so that the closing speed in the door is greatly delayed in the closing phase and the closing process is even he follows.
Wenn der Öffnungswinkel der Tür einen gewissen Bereich überschreitet, wie es in Fig. 6D dargestellt ist, dann dreht sich die Scharnierachse 2 nicht, obwohl die Kolbenstange 23 den Stößel 34 in der Zeichnung nach rechts zieht. Die Tür steht daher still, bis der Benutzer eine äußere Kraft aus übt, um sie zu schließen.If the opening angle of the door exceeds a certain range, as shown in FIG. 6D, the hinge axis 2 does not rotate, although the piston rod 23 pulls the plunger 34 to the right in the drawing. The door therefore stands still until the user exerts an external force to close it.
Wenn sich während der oben beschriebenen Arbeitsvor gänge die Kolbenstange 23 durch die getrennten Steuerkurven- und Ölkammern 20, 30 hin- und herbewegt, haftet Schmieröl der Steuerkurvenkammer 20 oder Arbeitsöl der Ölkammer 30 an der Kolbenstange 23. Diese Öle werden jedoch durch den Dich tungsring 22, beispielsweise einen O-Ring abgestreift, so daß die beiden Öle nicht miteinander vermischt werden.If, during the above-described operations, the piston rod 23 reciprocates through the separate cam and oil chambers 20 , 30 , lubricating oil of the cam chamber 20 or working oil of the oil chamber 30 adheres to the piston rod 23 . However, these oils are stripped by the processing ring 22 , for example an O-ring, so that the two oils are not mixed together.
Der Betriebszustand des Bodenscharniers und der Tür kann durch den Grenzschalter 39 erforderlichenfalls über wacht werden.The operating state of the floor hinge and the door can be monitored by the limit switch 39 if necessary.
Aufgrund der Schmierung der mechanischen Bauteile ohne Gefahr einer Verschmutzung des Arbeitsfluides ergibt sich somit eine Bodenscharnier mit verlängerter Lebensdauer und einer gleichmäßigeren Arbeitsweise. Das schnelle und automa tische Schließen des Scharniers verhindert darüberhinaus Verluste der Luftklimatisierung oder Windstöße wobei der Einbau und die Justierung des Scharniers erleichtert sind. Es ergibt sich somit ein Bodenscharnier, das in vieler Hin sicht verbessert ist.Due to the lubrication of the mechanical components without There is a risk of contamination of the working fluid thus a floor hinge with an extended service life and a more even way of working. The fast and automa tables also prevents the hinge from closing Air conditioning losses or gusts of wind Installation and adjustment of the hinge are facilitated. This results in a floor hinge that in many ways visibility is improved.
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