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Selbsttätiger Türschließer mit hydraulischer Feststelleinrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf einen selbsttãtigen Turschließer mit einem in einem
ölgefüllten Schließergehäuse geführten, durch eine Schließerwelle entgegen der Wirkung
einer Schließerfeder insbesondere zahntriebartig zu verschiebenden Sremskolben und
einer letzteren bei Überschreiten eines vorgegebenen Turõffnungswinkels im Schließbewegungssinne
hydraulisch arretierenden Feststelleinrichtung, die mit einem am schließfederseitigen
Ende des Schließergehäuses vorhandenen Verschlußkörper mit darin vorhandenem VentilXanal
und einem zwischen dem Bremskolben und dem Verschlußkörper vorhandenen, in einem
dieser Teile gelagerten Ventilrohr versehen ist, das in der den vorgegebenen Turöffnungswinkel
uberschreitenden Verschiebestellung des Bremskolbens einen in letzterem vorhandenen,
seine Druck- mit der Drucklosseite verbindenden überströmungskanal mit dem m Verschlußkörper
vorhandenen, zum schließfederseitigen Drucklosraum des Schließergehäuses führenden
und durch einen beweglichen Ventilkörper absperrbaren Ventilkanal flüssigkeitsdicht
verbindet.
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Bei einem bekannten Türschließer obiger Art nach der DE-OS 28 13
592 ist das Ventilrohr im Verschlußkörper unverschieblich befestigt, wobei sich
der Bremskolben bei Überschreiten des vorgegeben Türöffnungswinkels mit seinem im
schließfederseitig gelegenen Kopf vorhandenen Überstromungsktnal und einem darin
vorhandenen Innendichtring uber das bis dahin freie Ventilrohrende flüssigkeitsdichtend
schiebt. Das Ventilrohrinnere ist mit dem im Verschlußkörper vorhandenen Ventilkanal
verbunden, in welchem ein unter Federwirkung stehender kolbenartiger Ventilkõrper
als Halte- und Ruckschlagventil in dem Sinne wirkt, daß der Ventilkanal und das
Ventilrohr nur in Richtung zum schließfederseitigen Drucktotraum vom öl durchströmt
werden, und das auch nur dann, wenn die Tür aus ihrer hydraulisch arretierten Öffnungsstellung
durch entsprechenden Handkraftaufwand in ihre Schließstellung gebracht wird. Damit
der Bremskolben auch in den vorgegebenen Türöffnungswinkel überschreitende Verschiebestellungen
gebracht, also verschieden weit über das Ventilrohr geschoben und arretiert werden
kann, ist im schließfederseitigen Kopf des Bremskolbens noch ein Rückschlagventil
vorhanden, das den öldurchfluß von der schließfederseitigen Drucklos- zur Druckseite
des Bremskolbens ermöglicht. Bei diesen Türschließern ist die Höhe des auf der Druckseite
des Bremskolbene auftretenden Öldrucks in starkem Maße von der arretierten Verschiebestellung
des Bremskolbens abhängig, nämlich von der dadurch bedingten unterschiedlichen Spannung
der Schließerfeder, Das hat zur Folge, daß die hydraulischen Haftkräfte und damit
auch die sie für das Schließen der Tür überwindenden Auslosekräfte mit zunehmend
größerem Türöffnungswinkel kleiner werden. Das macht die Türbedienung unsicher und
fuhrt dazu, daß bei hinreichend großen Türöffnungswinkeln die Tur überhaupt nicht
oder jedenfalls nicht ausreichend hydraulisch arretiert wird.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen selbsttätigen
Türschließer der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, bei dem die Haitekrãfte
bzw. die zu deren gewznschter Uberwindung notwendigen Anslösekräfte der hydraulisten
Feststelleinrichtung
unabhängig von der jeweiligen Bremskolbenstellung im wesexitlich gleich bleibend
gehalten werden tonnen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelöst, daß das
Ventilrohr in seinem ihn lagernden Teil axial verschieblich gefuhrt und durch eine
Kompensationsfeder abgestützt ist, die bei Überschreiten des vorgegebenen Türöffnungswinkels
das Ventilrohr mit seinem freien, eine abgesetzte öldruckbeaufschlagbare Wirkungsfläche
aufweisenden Ende in flüssigkeitsdichter Anlage an dem anderen Teil zu halten sucht,
es jedoch bei durch das gewollte Schließen der Tür auL-retender öldruckerhöhung
davon abzuheben erlaubt.
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Da mit zunehmendem Türöffnungswinkel nicht nur die Schließerfeder
entsprechend stärker vorgespannt und damit eine entsprechende öldrucksteigerung
auf der Druckseite des Bremskolbens verbunden ist, sondern zugleich auch die Kompensationsfeder
entsprechend starker vorgespannt wird, kann durch sie die an dEr oIdruckbeaufschlagbare
Wirkungsfläche des Ventilrohrendes zunehmende hydraulische Abdruckkraft entsprechend
ausgeglichen werden, so daB die resultierende Haftkraft des Ventilrohrs gleich bleibt
und damit auch die zum jeweiligen SchlieBen der Tür erforderliche Ab- bzw. Auslösekraft,
d-e am Türflügel aufgebracht und uber das Schließergestänge, die Schließerwelle
und den Bremskolben auf das Widerlager der Kompensationsfeder aber tragen wird.
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Vorteilhaft ist das Ventilrohr in einer im schließfederseitig gelegenen
Kopf des Bremskolbens zentral gelegenen Lagerbüchse verschieblich gelagert, während
die Kompensationsfeder das Ventilrohr umgibt und einerseits an der Lagerbuchse sowie
andererseits an einer am freien Ventilrohrende vorhandenen Ringschulter abgestutzt
ist, und wobei weiterhin das dem Ventilrohr zugewandte Ende des Verschlußkörpers
eine die darin vorhandene Ventilkanaloffnung umgebende Ringdichtung fur das darauf
aufsetzende Ventilrohrende aufweist. Sobald hier der vorgegebene Türöffnungswinkel
erreicht ist, trifft das im Bremskolben federnd abgestützte und verschieblich gelagerte
Ventilrohr auf die im Verschlußkörper vorhandene Ringdichtung, wodurch die hydrauliscne
Arretierung bewirkt wird.
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Damit der Bremskolben auch in weitere, den vorgegebenen Türöffnungswinkel
uberschreitende Verschiebestellungen gegenüber dem au dem VerschlaSkõrper bereits
abgestützten Ventilrohr gebracht werden kann, ist der im. Ventilkanal des Verschlußköroers
vorhandene Ven--ilkörper vorteilhaft als Rückschlagventilkugel ausgebildet, die
ein Durchströmen es Ventllkanals in Richtung zum schließfederseitig gelegenen Drucklosraum
verhindert, jedoch in Gegenrichtung zuläßt.
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Um die hydraulische Feststelleinrichtung zeitweise auch außer Tätigkeit
setzen zu können, kann die Ruckschlagventilkugel von ihrem in Verschlußkörper vorhandenen
Ventilsitz durch eine von außen zu betätigende Regulierschraube abgehoben werden.
In dieser Stellung der Rückschlagventilkugel besteht also unabhängig von der jeweiligen
3remskolbenlage eine ständige Verbindung zwischen der Druck- und Drucklosseite.
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Um eine noch sichere hydraulische Arretierung des Brenskolbens, insbesondere
auch bei etagen toleranzbedingten Schräglagen seines Ventilrohrs, zu erzielen, ist
an dem dem Ventilrohr zugewandten Ende des Verschlußkörpers vorteiS-naft ein Einlaufkegel
fur das Ventilrohrende vorgesehen und die zwischen letzterem und den Verschlußkörperende
vorhandene Ringdichtung als insbesondere am Ventilrohrende angebrachter Umfangsdichtungsring
ausgebildet. Noch besser ist es für die hydraulische Feststellbarkeitdes Bremskolbens,
wenn in dem trichterförmig ausgebildeten Stirnende des Verschlußkörpers ein ubsr
einen O-Ring kugelgelenkartig und abdichtend gelagerter Einlauf körper vorgesehen
ist, der an seinem dem Ventilrohr zugewandten Ende eine den Einlaufkegel aufweisende,
uber eine mittige Bohrung mit der Ventilkanaloffnung des Verschlußkörpers verbundene
Einlauföffnung besitzt und außen über einen O-Ring an einer auf dem Verschlußkõrperende
sitzenden Überwurfschraubkappe elastisch zentrierend abgestützt ist. Durch seine
gleichsam kugelgelenkartige Lagerung im Verschlußkorper kann sich der Einlaufkorper
jeglicher schrãg- oder Durchhanglage des Ventilrohrs bei dessen Einlaufen voll anpassen,
so daß ein guter Dichtsitz
zwischen Einlaufkörper und Ventilrohrende
und damit auf eine einwand reie hvdraulische Arretierung des Bremskolbens erzielt
werden.
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In der Zeichnung sind vorteilhafte Ausführungsbeist>iel der Windung
dargestellt. Dabei zeigt Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch den Türschließer
bei in Schließstellung befindlichem Bremskolben' Fig. 2 den gleichen Schnitt wie
Fig. 1, jedoch in der hydraulisch arretierten Verschiebestellung des Bremskolbens
Fig. 3 einen entsprechenden Schnitt, jedoch in einer Position des Bremskolbens und
Ventilrohrs, die diese unmittelbar nach Aufheben der hydraulischen Arretierung,
also zu Beginn der Türschließbewegung einnehmen, Fig. 4 eine vergrößerte Schnittdarstellung
des Ventilronr-Bereichs, Fig. 5 einen Schnitt durch den Verschlußkörper und seinen
Ventilkanal in gleichfalls vergrößerter Darstellung und Fig. 6 eine vergrößerte
Schnittdarstellung des Ventilrohr-Bereichs einer noch verbesserten Ausfuhrungsform.
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Der abgebildete selbsttätige Türschließer besitzt ein zylindrisches
Schließergehäuse 1, das an seinen Stirnenden durch den Deckel 2 und den Verschlußkõrper
3 verschlossen und in seinem Inneren durchgehend mit Öl gefüllt ist. Im
schließergehäuse
1 ist der generell mit 4 bezeichnete Bremskolben verschieblich geführt. Er besitzt
zwei SolbenkõEfe 4', 4'', die über den zahnstangenartig ausgebildeten Steg 4 1 miteinander
verbunden sind. Über das Ritzel 5 der beidendig im Schließergehäuse 1 gelagerten
Schließerwelle 6 steht der Bremskolben 4 in Antriebsverbindung mit dem nicht dargestellten
Schließergestänge.
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Im Kolbenkopf 4'' ist in bekannter Weise eine Ventilbohrung 7 mit
der Haltekugel 8 vorhanden, die als Rhekschlagventil dient und dafür sorgt, daß
bei der jeweiligen, zu dämpfenden Schließbewegung des Bremskolbens 4 das im Druckraum
9 vorhandene 01 lediglich uber die Querkanäle 10', 10'' und 10111 sowie den Längskanal
10IV der generell mit 10 bezeichneten Drosseleinrichtung ab strömen kann, in der
sich das einstellbare Drosselventil 10V befindet. Die beiden Querkanäle 10', 10''
sorgen dafür, daß gegen Ende der Schließbewegung der Tur bzw. des Bremskolbens 4
das Öl ohne die Drosselstelle 10V zu passieren direkt den Kolbenkopf 4'' umströmen
kann, der Türflugel dann also ungedämpft in seine die Schloßfalle zurückdrückende
Schließstellung gelangen kann.
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Am Bremskolbenkopf 4', der mit einer Umfangsdichtung 4IV versehen
ist, greift die sich am Verschlußkörper 3 dbstå zende Schließerfeder 11 an. Im Bremskolbenkopf
4' ist eine Lagerbüchse 12 vorgesehen, in der das Ventilrohr 13 lãngsverschieblich
gelagert ist. Um das Ventilrohr 13 ist eine als Schraubendruckfeder ausgebildete
Kompensationsfeder 14 vorgesehen, die sich einerseits an der Lagerbuchse 12 und
andererseits an einer am Ventilrohrende 13' vorhandenen Ringschulter 13'' abstützt.
Das Innere 13''' des Ventilrohrs 13 steht in standiger Verbindung mit dem ölraum
15 zwischen den beiden Kolbenköpfen 4' und 4'. Durch die Feder 14 wird das Ventilrohr
13 in seiner normalen in Fig. 1 dargestellten Lage gehalten. An seinem inneren Ende
13 ist es mit einer Abschrägung versehen, die an der in der Lagerbuchse 12 vorhandenen
Ringdichtung 16 vorbei zur Querbohrung 12' in der Lagerbuchse fuhrt, wodurch an
dieser Stelle bei der in Fig. 1 dargestellten Position des Ventilrohrs 13 ein entsprechender
vldurchfluß möglich ist.
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Im Verschlußkörper 3 ist ein Ventilkanal 17 vorhanden, der - wie
insbesondere Fig. 5 zeigt - aus vier hintereinanderliegenden Kanalabschnitten 17',
17'l, 17''', 17 besteht.
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Der Kanalabschnitt 17' mündet in die mit einer Ringdichtung 18 versehene
Stirnseite 3' des Verschlußkörpers aus. Im erweiterten Kanalabschnitt 17'' ist eine
Rhckschlagventilkugel 19 gelagert, die durch die im Kanalabschnitt 17''' bzw. in
der zugehörigen Bohrung gelagerte, von außen zu betätigende Regulierschraube 20
von ihrem Ventilsitz 3 r Im Verschlußkörper entsprechend der in Fig. 5 dargestellten
Position abgehoben werden kann, so daß dann der Ventilkanal 17 in beiden Richtungen
vom Öl durchströmt werden kann. Ist dagegen die Regulierschraube :20 soweit herausgedreht,
daß die Ventilkugel 19 auf dem Ventilsitz 3'' aufsitzen kann, so wird dadurch ein
Durchströmen des Ventilkanals 17 in Richtung zum schließfederseitig gelegenen Drucklosraum
21 verhindert, wohl aber ein Durchströmen dieses Ventilkanals in der Gegenrichtung
nach wie vor zugelassen.
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Wie Fig. 4 zeigt, besitzt das Ventilrohr 13 an seinem freien Ende
13' eine abgesetzte Stirnfläche 13V die von den auf der Ringdichtung 18 des Verschlußkörpers
3 aufsitzenden Ringkragen 13VI umgeben ist. Hierdurch wird in der in Fig. 5 dargestellten
Abstutzoosition des Ventilrohrs 13 auf der Ringdichtung 18 eine zwischen den Durchmessern
dª und di liegende, vom Gldruck beaufschlagbare ringförmige Wirkungsflãche 22 geschaffen.
Sie ist so bemessen und in Bezug auf die Kompensationsfeder 14 abgestimmt, daß letztere
das Ventilrohr 13 in der in Fig. 4 dargestellten Arretierposition mit seinem Kragen
l3VI an der Ringdichtung 18 in flussigkeitsdichter Anlage hält, und zwar in einer
den mit zunehmendem Türöffnungswinkel bzw. entsprechend größerer verschiebestellung
des ßremskoibens zunenmenaen ÖlcirucK ausgleichenden Weise.
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Wird die Ttir aus ihrer Schließstellung geöffnet, so wird dadurch
der Bremskolben 4 ausgehend von seiner in Fig. 3 ^dargestellten Schließposition
zunehmend nach rechts verschoben,
wobei das auf der Drucklosseite
21 vorhandene öl über die Ventilrohrbohrung 13''' ungehindert in den Bereich 15
und von hier über das Rückschlagventil 7, 8 auch in die druckseitige Kammer 9 des
SchlieBers gelangen kann. Sobald jedoch ein vorgegebener Türöffnungswinkel erreicht
ist, z. B. von etwa 85°, trifft das Ventilrohrende 13' mit seinem Kragen 13VI auf
die Ringdichtung 18. Endet in dieser Position die Türöffnungsbewegung, so wird durch
die Schließerfeder 11 in den Räumen 9 und 15 ein entsprechender Öldruck erzeugt.
Da das öl über das Ventilrohr 13 und den Ventilkanal 17, sofern dessen Rückschlagventilkugel
19 bei entsprechend herausgedrehter Regulierschraube 20 auf ihrem Ventilsitz 3''
liegt, nicht aus den Räumen 19, 15 in den Drucklosraum 21 entweichen kann, wird
der Bremskolben 4 in der in Fig. 2 dargestellten Position im Schließbewegungssinne
hydratw7isch arretiert.
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Wohl aber kann der Bremskolben beim weiteren Öffnen der Tur auch noch
weiter über das Ventilrohr 13 geschossen werden, da der Ventilkanal 17 die entsprechende
bldurchströmung vom Drucklosraum 21 über die dabei von ihrem Ventilsitz 3t' abhebende
Ventilkugel 19 und das Ventilrohr 13 hindurch in die druckseitigen Räume 15, 9 zuläßt.
Wesentlich ist, daß die damit verbundene Zunahme des öldrucks, bedingt durch die
stärker zusammengedrückte Schließerfeder 11, das Ventilrohr 13 nicht von der Ringdichtung
18 am Verschlußkörper 3 abzudrucken vermag, weil diese öldruckzunahme durch die
Kompensationsfeder 14, die sich dabei entsprechend stärker zusammengedrückt und
damit vorgespannt nat, wieder ausgeglichen wird Das hat zur Folge, daß der Bremskolben
4 in jeder den vorgegebenen Türöffnungswinkel überschreitenden Position mit der
gleichen Haltekraft arretiert wird und daß damit auch die zu ihrem beim jeweiligen
Schließen der Tür erforderlichen Überwinden notwendige, von Hand aufzubringende
Schließ- bzw. Auslösekraft stets gleich bleibt Das ist für das ordnungsgemäße hydraulische
Arretieren der Tur innerhalb eines weiten Õ fnungsberelchs von etwa 85 bis 1800
wesentlich
Soll die hydraulische Feststelleinrichtung außer Tätigkeit
gebracht, also auf das hydraulische Arretieren der Tür verzichtet werden, so braucht
dazu lediglich die Rulierschraube 20 im Verschlußkörper 3 in die in Fig. 5 dargestellte
vorgeschobene Stellung gebracht zu werden, in der die Ventilkugel 19 von ihrem Ventilsitz
3'' abgehoben wird.
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Dadurch wird eine ständige Verbindung zwischen der Druck-und Drucklosseite
des Bremskolbens 4 über den Ventilkanal 17 auch in Richtung zur Drucklosseite 21
hin geschaffen, die bei der unter der Wirkung der Schließerfeder 11 zustandekommenden
Schließbewegung des Kolbens 4 das öl aus den Räumen 9, 15 durch das Ventilrohr 13
und den Ventilkanal 17 in den Raum 21 uberstrõmen läßt. Die hydraulische Feststelleinrichtung
bleibt damit wirkungslos.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind mancherlei Abwandlungen
möglich. So kann das federnd abgestutzte Ventilrrhr 13 statt im Bremskolbenkopf
grundsätzlich auch im Verschlußkörper 3 bzw. auf einem damit fest verbundenen Rohr
verschieblich gelagert und federnd abgestützt sein, so daB sein freies entsprechend
abgesetztes Ende dann gegen den Bremskolben gerichtet ist und dieser mit einer in
ihm vorhandenen Ringdichtung, die einen im Bremskolbenkopf vorhandenen Überströmkanal
umgibt, gegen das Ventilrohrende fahren kann. Auch die im Verschluß körper 3 vorhandene
Ventilausbildung konnte grundsätzlich anaers beschaffen sein, wenngleich die vorliegende
nicht zuletzt auch deswegen besonders vorteilhaft ist, weil dabei das Ein- und Ausschalten
der hydraulischen Feststelleinrichtung einerseits und das weitere Verschieben des
Bremskolbens 4 über das schon in Arretierstellung befindliche Ventilrohr 13 über
ein- und densel*hen Ventilkanal 17 m Verschlußkörper 3 ermöglicht werden Bei dem
in Fig 6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind an dem freien Ende 13' des in der
Lagerbuchse 12 verschieblich gelagerten Ventilrohrs 13 ein in die Ringnut 13via
eingesetzter Umfangsdichtring 23 sowie ein Ringkragen 13 vorgesehen, der einerseits
als Stützschulter 131' für die Kowpensationsfeder 14 dient und andererseits in der
dargestellten
hydraulich arretierten Feststellage des Ventilrohrs
13 bzw. des Bremskolbens 4 als Anschlagfläche dient. In dem trichterförmig ausgebildeten
Stirnende 3' des Verschlußkörpers 3 ist ein Einlaufkõrper 24 vorgesehen, der uber
den O-Ring 25 gleichsam kugelgelenkartig und zugleich auch abdichtend im Verschlußkörperende
3' gelagert ist. Dieser Einlaufkörper 24 besitzt an seinem dem Ventilrohr 13 zugewandten
Ende eine Einlauföffnung 24', die einerseits mit einem Einlaufkegel 2411 versehen
und andererseits über die zentrale Bohrung 24' 1 1 mit der Ventilkanalöffnung 17'
des Verschlußkörpers 3 in Verbindung steht. Weiterhin ist der Einlaufkörper 24 außen
uber den O-Ring 26 elastisch zentrierend abgestützt, der sich in der Innenringnut
27' einer auf das Verschlußkörperende 3' aufgeschraubten Überwurfschraubkappe 27
befindet Durch den im Einlaufkörper 24 vorhandenen Einlaufkegel 24 1 und den am
Ventilrohrende 13' vorhandenen Umfangsdichtring 23 kommt es in der dargestellten
Feststellposition zu einer besseren hydraulischen Arretierung, weil das Ventilrohr
13 auch bei toleranzbedingter Schräglage oder etwaigem Durchhang an seinem freien
Ende 13' dann immer noch sicher in die Einlauföffnung 24' einlaufen und dort über
seinen Umfangsdichtring 23 wirksam abgedichtet wird. Dabei kommt insbesondere auch
der kugelgelenkartigen Lagerung des Einlaufkörpers 24 entsprechende Bedeutung zu,
da sich der Einlaufkörper 24 auf diese Weise der Ventilrohrstellung noch besser
anpassen, also auch in entsprechende Schräglage gebracht werden kann, ohne daß dabei
die Dichtung 23 ungleichmäßig belastet wurde. Im übrigen versteht es sich, daß auch
bei diesem Ausfuhrungsbeispiel die zwischen den Durchmessern d und d. liegende,
a 1 vom Öldruck beaufschlagbare ringförmige Wirkungsfläche 22 der Kompensationsfeder
14 angepaßt ist bzw. beide so aufeinander abgestimmt sind, daß das Ventilrohr 13
in seinen verschiedenartigen Positionen durch das gegenläufige Zusammenwirken von
hydraulischem Druck und Feder lo sicher gehalten wird dagegen bei von Hand erfolgenden
Türschließen und dadurch bedingter entsprechendr Oldruckerhõhung vom Verschlußkörper
3 bzw. dessen Einlaufkörper 24 getrennt werden kann.