DE10046722A1

DE10046722A1 - Türfeststeller

Info

Publication number: DE10046722A1
Application number: DE2000146722
Authority: DE
Inventors: Arbogast Grunau; Joerg Weber; Werner Hover
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2000-09-21
Filing date: 2000-09-21
Publication date: 2002-06-13

Abstract

Ein Türfeststeller ist zwischen einer Tür und einem Türrahmen angeordnet. Der Türfeststeller weist einen Zylinder (1) und einen darin verschieblich angeordneten Kolben (2) auf, an dessen beiden Stirnseiten je ein Druckraum (4, 5) anschließt, wobei der Kolben (2) mit zwei Rückschlagventilen (Stufenventile 6, 7) mit hohem Öffnungsdruck versehen ist, von denen das eine den einen Druckraum (4, 5) und von denen das andere den anderen Druckraum (4, 5) sperrt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Türfeststeller, die zwischen einer Tür und einem Türrahmen angeordnet sind. Derartige Türfeststeller sind insbesondere zum Halten einer Kraftwagentür in verschiedenen Öffnungsstellungen relativ zu dem Türrahmen vorgesehen.

Aus DE 42 39 172 C1 beispielsweise ist ein Türfeststeller bekanntgeworden, bei dem ein Zylinder und ein darin verschieblich angeordneter Kolben vorge sehen ist, an dessen beiden Stirnseiten je ein Druckraum anschließt. Der Kol ben ist mit einem Stufenventil und zwei daran angeschlossenen Rückschlag ventilen versehen. Da die Rückschlagventile nur digital auf Druckunterschiede ansprechen müssen, können preiswerte federbelastete Kugelventile oder der gleichen zur Anwendung kommen. Die beiden Rückschlagventile sind derart an das Stufenventil angeschlossen, dass bei Verschieben des Kolbens in eine Richtung das eine Rückschlagventil über die Fluidsäule in Schließrichtung be aufschlagt wird. Dann kann die Fluidsäule durch den Steuerkanal weiterströ men und eine entsprechende Druckerhöhung des Fluids in der Vorkammer des Stufenventils herbeiführen. Durch den Druckanstieg des Fluids in der Vorkammer wird zunächst nur die kleine Kolbenfläche kraftbeaufschlagt, die vom Dichtsitz der Erhebung des Kolbenbodens begrenzt wird. Sobald diese Kraft wirkung größer wird als die Kraft der den Stufenkolben in seine obere Totlage drückenden Schraubendruckfeder, wird der Stufenkolben in seine untere Tot lage verschoben. Dadurch kann das Fluid in die Hauptkammer des Stufenven tils überströmen, wodurch der Druckanstieg des Fluids auf der gesamten Bo denfläche des Stufenkolbens wirksam wird.

Nachteilig bei derartigen Türfeststellern ist, dass eine Vielzahl von Fluidkanä len in den Kolben untergebracht werden müssen, die beispielsweise zu einer unerwünschten Verteuerung führen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, diesen Nachteil zu beseiti gen.

Ein zwischen einer Tür und einem Türrahmen angeordneter Türfeststeller ist mit einem Zylinder und mit einem darin verschieblich angeordneten Kolben versehen, an dessen beiden Stirnseiten je ein Druckraum anschließt, wobei der Kolben mit zwei Rückschlagventilen mit hohem Öffnungsdruck versehen ist, von denen das eine den einen Druckraum und von denen das andere den an deren Druckraum sperrt.

Bei dem erfindungsgemäßen Türfeststeller ist die Anzahl von Fluidkanälen erheblich reduziert, so dass beispielsweise die Gefahr von unerwünschten Druckverlusten in Strömungskanälen bzw. das Verstopfen von Strömungska nälen reduziert ist.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Rückschlagventilen, bei denen bereits ein lediglich geringer Öffnungsdruck genügt, um ein Durchströmen des Rück schlagventils zu gewährleisten, werden bei erfindungsgemäßen Rückschlag ventilen die Schließkörper gegen ihren Ventilsitz beispielsweise durch eine entsprechend stark vorgespannte Feder derart angedrückt, dass in dem Druck raum ein Mindestdruck überwunden werden muss, bevor das Rückschlagventil öffnet. Ist das Rückschlagventil erst einmal geöffnet, kann ein vorzugsweise geringer Strömungswiderstand des Rückschlagventils ein Durchströmen des Fluids unter deutlich reduziertem Druck durch das Rückschlagventil ermögli chen.

Der Zylinder und die Kolbenstange sind in einer Weise an der Tür und an dem Türrahmen aufgenommen, dass in einer beliebig gewählten Öffnungsstellung der Tür beide Rückschlagventile in Sperrstellung stehen. Zum Verschwenken der Tür muss eine Mindestkraft aufgebracht werden, der ein Mindestdruck in einem der beiden Druckräume des Zylinders entspricht. Unter diesem Mindest druck wird dann das Rückschlagventil in der beschriebenen Weise geöffnet.

Vorzugsweise sind diese Rückschlagventile als Stufenventil ausgebildet, des sen Stufenkolben gegen eine Federbelastung axial verschiebbar ist, wobei der Öffnungsdruck auf eine kleinere Kolbenfläche und wobei der in Durchlassstel lung wirkende Durchflutungsdruck auf eine größere Kolbenfläche wirkt.

Der Kolben kann mit einer Kolbenstange versehen sein, die durch beide Druck räume hindurchgeführt ist, und die den Zylinder an dessen beiden Stirnseiten durchdringt. An den freien Enden der Kolbenstange können dann beispielswei se Anlenkpunkte ausgebildet sein.

Ein anderer erfindungsgemäßer Türfeststeller weist einen Kolben mit lediglich einseitig angeordneter Kolbenstange auf. Zu beiden Stirnseiten des Kolbens ist je ein Druckraum angeschlossen, wobei der Kolben mit zwei Rückschlagventi len versehen ist, von denen das eine Rückschlagventil mit hohem Öffnungs druck den einen Druckraum sperrt und von denen das andere Rückschlagventil mit niedrigem Öffnungsdruck den anderen, von der Kolbenstange durchdrun genen Druckraum sperrt, wobei an den einen Druckraum ein Reservoir ange schlossen ist.

Infolge einer Verlagerung des Kolbens gegenüber dem Zylinder in einer Rich tung werden zu beiden Seiten des Kolbens in den beiden Druckräumen unterschiedliche Volumina verdrängt bzw. hinzugefügt, da auf der einen Seite die Kolbenstange den Verdrängungsquerschnitt reduziert. Aus diesem Grund ist das Reservoir vorgesehen, zwischen dem und dem einen Druckraum Hydrau likflüssigkeit ausgetauscht werden kann.

Das Reservoir dient auch dazu, unterschiedliche Volumenänderungen der Zy linder und der Hydraulikflüssigkeit, auf Grund von Temperaturänderungen, auszugleichen. Hierdurch werden "Leerwege" vermieden. Das Reservoir kann auch durch Leckagen verursachte Hydraulikölverluste ausgleichen.

Eine Weiterbildung dieses erfindungsgemäßen Türfeststellers sieht vor, dass zwischen dem einen Druckraum und dem Reservoir ein weiteres Rückschlag ventil mit hohem Öffnungsdruck angeordnet ist, das das Reservoir sperrt und bei dem zwischen dem einen Druckraum und dem Reservoir ein weiteres Rückschlagventil mit geringem Öffnungsdruck angeordnet ist, das den einen Druckraum sperrt. Diese beiden weiteren Rückschlagventile können genauso, wie die an dem Kolben angebrachten Rückschlagventile ausgeführt sein.

Bei den oben beschriebenen erfindungsgemäßen Türfeststellern können die Kolbenstange und der Zylinder entlang einer gemeinsamen, gleichmäßig ge krümmten Linie gekrümmt sein. Derartige Weiterbildungen können zweckmäßig sein, wenn die Platzverhältnisse keinen linear ausgebildeten Zylinder ermögli chen. Der Kreismittelpunkt der gleichmäßig gekrümmten Linie kann mit einer Schwenkachse der Tür zusammenfallen. In diesem Fall mag es zweckmäßig sein, dass eine Verlängerung der Kolbenstange in der Schwenkachse der Tür schwenkbar gelagert ist. In diesem Fall kann ein Verschwenken der Tür um einen bestimmten Winkel ein Verschieben des Kolbens im Zylinder um den gleichen Winkel bedeuten.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von drei in insgesamt sieben Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Türfeststeller im Längs schnitt;

Fig. 2 einen weiteren erfindungsgemäßen Türfeststeller im Längsschnitt;

Fig. 3 einen weiteren erfindungsgemäßen Türfeststeller im Längsschnitt;

Fig. 4, 5, 6 Arbeitsstellungen eines Stufenventils, wie es bei er findungsgemäßen Türfeststellern eingesetzt ist und

Fig. 7 eine Kennlinie des Stufenventils gemäß den Fig. 4 bis 6.

Der erfindungsgemäße Türfeststeller nach Fig. 1 weist einen Zylinder 1 auf, in dem ein Kolben 2 längsverschieblich angeordnet ist. Der Kolben 2 ist auf einer Kolbenstange 3 unverschieblich angeordnet. Der Zylinder 1 kann beispielswei se in einem nicht dargestellten Türrahmen aufgenommen sein und die Kolben stange 3 kann in einer nicht dargestellten Kraftfahrzeugtür angelenkt sein.

Zu beiden Seiten des Kolbens 2 sind in dem Zylinder 1 Druckräume 4, 5 vorge sehen, die beispielsweise mit Hydrauliköl gefüllt sein können.

Der Kolben 2 ist mit zwei Stufenventilen 6, 7 versehen. Das Stufenventil 6 sperrt den Druckraum 5 und das Stufenventil 7 sperrt den Druckraum 4.

Zum Verschieben des Kolbens 2 bzw. der Kolbenstange 3 gegenüber dem Zy linder 1 beispielsweise nach links muss ein Mindestdruck in dem Druckraum 4 aufgebracht werden. Unter diesem Mindestdruck 4 öffnet das Stufenventil 6 so weit, bis schließlich der Mindestdruck in dem Druckraum 4 zusammenbricht, und eine Durchströmung des Stufenventils 6 mit Hydrauliköl aus dem Druck raum 4 unter deutlich reduziertem Druck möglich ist. Das bedeutet, dass die Tür, wenn sie erst einmal in Schwenkbewegung versetzt ist, leichtgängig zu bewegen ist. Da der Druckraum 5 in dem gleichen Maß vergrößert wird, wie der Druckraum 4 verkleinert wird, wird bei Kolbenbewegungen das Hydrauliköl lediglich zwischen den beiden Druckräumen 4, 5 ausgetauscht.

Die hier dargestellten Stufenventile 6, 7 sind weiter unter in den Fig. 4 bis 7 näher erläutert.

Bei dem erfindungsgemäßen Türfeststeller nach Fig. 2 ist die Kolbenstange 3 lediglich einseitig ausgebildet. Das bedeutet, dass sich die Volumen in den Druckräumen 4, 5 unter einer Verschiebung des Kolbens 2 nicht im gleichen Maß ändern. Aus diesem Grund ist ein Reservoir 8 vorgesehen, so dass Hy drauliköl zwischen dem Druckraum 5 und dem Reservoir 8 ausgetauscht wer den kann.

Der Kolben 2 ist mit einem herkömmlichen Rückschlagventil 9 mit geringem Öffnungsdruck versehen, das den Druckraum 4 sperrt. Der Kolben 2 ist weiter hin mit einem Stufenventil 10 versehen, das den Druckraum 5 sperrt.

Zwischen dem Druckraum 5 und dem Reservoir 8 ist eine Trennwand 11 ange ordnet, die den Druckraum 5 von dem Reservoir 8 trennt.

Die Trennwand 11 ist mit einem herkömmlichen Rückschlagventil 12 mit gerin gem Öffnungsdruck versehen, das den Druckraum 5 sperrt. Die Trennwand 11 ist weiterhin mit einem Stufenventil 13 versehen, das das Reservoir 8 sperrt.

Unter einer Verschiebung des Kolbens 2 bzw. der Kolbenstange 3 gegenüber dem Zylinder 1 nach links erfolgt ein Druckanstieg im Druckraum 4. Bei Über schreitung des Mindestdrucks im Druckraum 4 öffnet das Stufenventil 10, wo bei unter rapidem Druckabfall nun Hydrauliköl aus dem Druckraum 4 in den Druckraum 5 strömt.

Da unter dieser Kolbenverschiebung die Volumenreduzierung im Druckraum 4 geringer ausfällt als die Volumenvergrößerung in dem Druckraum 5, stellt sich in dem Druckraum 5 ein Unterdruck gegenüber dem Reservoir 8 ein. In Folge dieses Unterdrucks öffnet das herkömmliche Rückschlagventil 12, so dass Hy drauliköl aus dem Reservoir 8 in den Druckraum 5 nachströmt.

Unter einer entgegengesetzten Kolbenbewegung erfolgt ein Druckanstieg im Druckraum 5. Unter diesem Druckanstieg im Druckraum 5 öffnet das herkömm liche Rückschlagventil 9. Allerdings stellt sich in den beiden Druckräumen 4, 5 ein gemeinsamer Druck ein, ohne das Hydrauliköl aus dem Druckraum 5 in den Druckraum 4 geströmt ist. Es kann kein Hydrauliköl aus dem Druckraum 5 in den Druckraum 4 gelangen, da der Druckraum 4 bereits mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt ist. Unter weiterem Druckanstieg im Druckraum 5 öffnet nun das Stufen ventil 13, so dass Hydrauliköl aus dem Druckraum 5 in das Reservoir 8 und in den Druckraum 4 gelangt.

Der in der Fig. 3 dargestellte erfindungsgemäße Türfeststeller unterscheidet sich von dem aus der Fig. 1 im Wesentlichen dadurch, dass der Zylinder 1 und die Kolbenstange 3 entlang einer gemeinsamen, gleichmäßig gekrümmten Linie gekrümmt sind. Eine Verlängerung 14 der Kolbenstange ist mit ihrem frei en Ende in einer Schwenkachse 15 der nicht dargestellten Kraftwagentür schwenkbar gelagert.

In den Fig. 4 bis 7 ist der Aufbau und die Wirkungsweise eines erfindungs gemäß vorgesehenen Stufenventils 6, 7, 10, 13 näher erläutert. Ein Stufenkol ben 15 wird mittels einer Ventilfeder 16 gegen einen Ventilsitz 17 angedrückt. In der in Fig. 4 dargestellten Schließstellung steht lediglich eine kleine Kol benfläche 18 zur Druckbeaufschlagung zur Verfügung, die vom Ventilsitz 17 begrenzt wird. Der Stufenkolben (Zylinder) kann auch als Kugel ausgebildet sein.

Bei Überschreitung des oben erwähnten Mindestdrucks wird der Stufenkolben 15 nach links verlagert. Unter dieser Verlagerung entfernt sich der Stufenkolben 15 von seinem Ventilsitz 17, so dass anstelle der verkleinerten Kolbenflä che 18 nun die volle Kolbenfläche des Stufenkolbens 15, also eine vergrößerte Kolbenfläche 19 zur Verfügung steht. In Folge dieser vergrößerten Kolbenflä che 19 erfolgt nun eine rasche Verlagerung des Stufenkolbens 15 nach links, so dass Hydraulikflüssigkeit unter deutlich reduziertem Druck durch das Stu fenventil hindurchströmen kann. Fig. 6 zeigt das Stufenventil in Durchlass stellung, wobei Hydraulikflüssigkeit mit reduziertem Durchflutungsdruck durch das Stufenventil hindurchströmt.

Fig. 7 zeigt nun die Kennlinie eines erfindungsgemäßen Stufenventils mit drei Arbeitspunkten A, B, C. Im Arbeitspunkt A ist gerade der erforderliche Mindest druck erreicht, unter dem sich der Stufenkolben 15 weg von seinem Ventilsitz 17 zu verlagern beginnt. Diese Situation zeigt Fig. 4. Im Arbeitspunkt B ist der Stufenkolben 15 in der Durchlassstellung, wobei der Druck erheblich reduziert ist. Der Druckabfall von Punkt A hin zum Punkt B wird durch die Verschiebung des Stufenkolbens 15 herbeigeführt, wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Abhängig von der Strömungsgeschwindigkeit, mit der Hydraulikflüssigkeit durch das Stufenventil hindurchströmt, ist der Druckanstieg. In Fig. 7 ist mit V_c eine Schwenkgeschwindigkeit der Kraftwagentür bezeichnet, unter der sich ein Strömungsdruck im Stufenventil einstellt, der auf der Kennlinie unter dem Punkt C markiert ist. Diese Situation zeigt Fig. 6.

Bezugszahlen

1

Zylinder

2

Kolben

3

Kolbenstange

4

Druckraum

5

Druckraum

6

Stufenventil

7

Stufenventil

8

Reservoir

9

Rückschlagventil

10

Stufenventil

11

Trennwand

12

Rückschlagventil

13

Stufenventil

14

Verlängerung

15

Stufenventil

16

Ventilfeder

17

Ventilsitz

18

Kolbenfläche

19

Kolbenfläche

Claims

1. Türfeststeller, der zwischen einer Tür und einem Türrahmen angeordnet ist, mit einem Zylinder (1) und mit einem darin verschieblich angeordneten Kolben (2), an dessen beiden Stirnseiten je ein Druckraum (4, 5) anschließt, wobei der Kolben (2) mit zwei Rückschlagventilen (Stufenventile 6, 7, 10, 13) mit hohem Öffnungsdruck versehen ist, von denen das eine den einen Druckraum (4, 5) und von denen das andere den anderen Druckraum (4, 5) sperrt.

2. Türfeststeller nach Anspruch 1, bei dem der Kolben (2) auf einer Kolben stange (3) unverschieblich angeordnet ist, die durch beide Druckräume (4, 5) hindurchgeführt ist und den Zylinder (1) an dessen beiden Stirnseiten durchdringt.

3. Türfeststeller nach Anspruch 1, bei dem die beiden Rückschlagventile je weils als Stufenventil (6, 7, 10, 13) ausgebildet sind, dessen Stufenkolben (15) gegen eine Federbelastung axial verschiebbar ist, wobei der Öffnungs druck auf eine kleinere Kolbenfläche (18) und der in Durchlaßstellung wir kende Durchflutungsdruck auf eine größere Kolbenfläche (19) wirkt.

4. Türfeststeller, der zwischen einer Tür und einem Türrahmen angeordnet ist, mit einem Zylinder (1) und mit einem darin verschieblich angeordneten Kolben (2) mit einseitiger Kolbenstange (3), an dessen beiden Stirnseiten je ein Druckraum (4, 5) anschließt, wobei der Kolben (2) mit zwei Rück schlagventilen (Stufenventil 10, Rückschlagventil 9) versehen ist, von de nen das eine Rückschlagventil (Stufenventil 10) mit hohem Öffnungsdruck den einen Druckraum (5) sperrt und von denen das andere Rückschlagven til (9) mit niedrigem Öffnungsdruck den anderen, von der Kolbenstange (3) durchdrungenen Druckraum (4) sperrt, wobei an den einen Druckraum (5) ein Reservoir (8) angeschlossen ist.

5. Türfeststeller nach Anspruch 4, bei dem zwischen dem einen Druckraum (5) und dem Reservoir (8) ein weiteres Rückschlagventil (Stufenventil 13) mit hohem Öffnungsdruck angeordnet ist, daß das Reservoir (8) sperrt, und bei dem zwischen dem einen Druckraum (5) und dem Reservoir (8) ein weiteres Rückschlagventil (12) mit geringem Öffnungsdruck angeordnet ist, daß den einen Druckraum (5) sperrt.

6. Türfeststeller nach Anspruch 1 oder 4, bei der die Kolbenstange (3) und der Zylinder (1) entlang einer gemeinsamen, gleichmäßig gekrümmten Linie gekrümmt sind.

7. Türfeststeller nach Anspruch 6, bei der ein Kreismittelpunkt der gleichmä ßig gekrümmten Linie mit einer Schwenkachse (15) der Tür zusammenfällt.

8. Türfeststeller nach Anspruch 7, bei der eine Verlängerung (14) der Kolben stange (3) in der Schwenkachse (15) der Tür schwenkbar gelagert ist.