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WO2010000472A1 - Kunststofftürschliesser mit eingelegten metallteilen - Google Patents

Kunststofftürschliesser mit eingelegten metallteilen Download PDF

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WO2010000472A1
WO2010000472A1 PCT/EP2009/004777 EP2009004777W WO2010000472A1 WO 2010000472 A1 WO2010000472 A1 WO 2010000472A1 EP 2009004777 W EP2009004777 W EP 2009004777W WO 2010000472 A1 WO2010000472 A1 WO 2010000472A1
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WO
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plastic
metal insert
door closer
closing piston
housing
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PCT/EP2009/004777
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Inventor
Bernd Brieseck
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Dorma Deutschland GmbH
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    • E05F3/00—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices
    • E05F3/04—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices with liquid piston brakes
    • E05F3/10—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices with liquid piston brakes with a spring, other than a torsion spring, and a piston, the axes of which are the same or lie in the same direction
    • E05F3/102—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices with liquid piston brakes with a spring, other than a torsion spring, and a piston, the axes of which are the same or lie in the same direction with rack-and-pinion transmission between driving shaft and piston within the closer housing
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    • E05Y2900/10—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for buildings or parts thereof
    • E05Y2900/13—Type of wing
    • E05Y2900/132—Doors

Definitions

  • the invention relates to a plastic door closer with metal insert parts.
  • the door closer comprises a housing, a closing piston, a direction perpendicular to the central axis of the closing piston closer shaft and a spring.
  • the closing piston is arranged in a cylindrical pocket and the closer shaft in a cylindrical recess in the housing. Furthermore, the closing piston is toothed with the closer shaft and the spring acts on the closing piston.
  • the housing is essentially made of plastic, with the cylindrical Bag of the housing comprises at least a first metal insert.
  • the closing piston is also essentially made of plastic, wherein the lateral surface of the closing piston is at least partially formed by a second metal insert.
  • the closer shaft consists essentially of plastic, wherein the toothing of the closer shaft is formed of a third metal insert and the toothing of the closing piston is formed of a fourth metal insert.
  • the closer shaft can be made of inexpensive plastic with effective teeth made of metal.
  • the second metal insert part of the lateral surface of the closing piston and the fourth metal insert part for the toothing of the closing piston can be constructed in one piece.
  • the first metal insert part of the cylindrical pocket comprises an internal thread for screwing a locking screw.
  • the metal thread mating is more tight against oil loss and can hold a higher oil pressure.
  • z. B. have a liner in the cylindrical recess of the housing on its outside a hexagon. This hexagon is encapsulated by the plastic and is thus stored against rotation.
  • thermoactivatable plastic which is previously applied to the metal part and dried, metallic inserts can be anchored in the injection molded part. In injection molding, the hot plastic melt then triggers the bonding process.
  • metal inserts steel and / or aluminum is provided or an alloy with these metals.
  • FIG. 1 shows a perspective view of the door closer according to the invention
  • FIG. 2 shows a detail view of the door closer according to the invention from FIG. 1,
  • Figure 3 a detail view of a bushing of Fig. 2
  • FIG. 4 shows the bushing with a locking screw from FIG. 3.
  • the door closer 1 As shown in FIG. 1, the door closer 1 according to the invention consists of a housing 2 with a cylindrical pocket 4 and a cylindrical recess 6. Further, a closing piston 3, a screw plug 9 and a spring 7 can be seen. Furthermore, FIG. 1 shows a closer shaft 5 with outer teeth 19 a bearing bushing 8. The closer shaft 5 is rotatably supported by the bearing bush 8 in the cylindrical recess 6. The closing piston 3 slides in the cylindrical pocket 4, the external toothing 19 of the closer shaft 5 being in operative connection with a toothing 18 (FIG. 2) of the closing piston 3.
  • the spring 7 is first pushed into the cylindrical pocket. Then the closing piston 3 is used. The cylindrical pocket 4 is closed on its rear side and thus the spring 7 can act on the closing piston 3. To complete the assembly of the door closer 1 according to the invention, the cylindrical pocket 4 is filled with oil and closed with the screw plug 9.
  • the closing piston 3 further comprises a front metal ring 11a and a rear metal ring 11b, a central cylindrical surface 12, a front control bore 13, a rear control bore 14 and an inner toothing 18.
  • the bush 10 was inserted before the injection molding of the housing 2 in an injection mold and thus encapsulated by the plastic.
  • the bushing 10 forms a running surface for the closing piston 3.
  • three metal insert parts were encapsulated with plastic.
  • the front metal ring 11 a and the rear metal ring 11 b thus slide in the bush 10 in the cylindrical pocket 4.
  • the teeth 18 was made in the closing piston 3 as a metal insert.
  • Fig. 3 shows the bushing 10 in detail.
  • the through hole 16 and the hexagon 15 can be seen.
  • the through-hole 16 is brought into coincidence with the cylindrical recess 6 of the housing during assembly.
  • the closer shaft 5 can act on the closing piston 3 through the through-bore 16.
  • the bushing 10 is completely encapsulated by the plastic. Thanks to the hexagon 15 then the bush 10 is rotatably mounted in the plastic.
  • FIG. 4 shows a further view of the bushing 10 with the closure screw 9.
  • An internal thread 17 is provided in the bushing 10.
  • the internal thread 17 is advantageously cut into the bushing 10 before injection-molding of the bush 10 with plastic.
  • the metal closure screw 9 is screwed into the internal thread 17.
  • the plug screw 9 made of plastic, in which case advantageously the external thread of the screw plug 9 is provided as a metal insert.
  • the invention shows a way to combine the advantages of metal and plastic within a door closer. Thanks to the plastic, the door closer according to the invention is relatively easy and inexpensive. The use of metal inserts, especially on running surfaces, increases the fatigue strength and precision of the door closer.

Landscapes

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  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Türschließer (1) umfassend ein Gehäuse (2), einen Schließkolben (3), eine zur Mittelachse des Schließkolbens (3) senkrechte Schließerwelle (5) und eine Feder (7), wobei der Schließkolben (3) in einer zylindrischen Tasche (4) und die Schließerwelle (5) in einer zylindrischen Ausnehmung (6) im Gehäuse (2) angeordnet sind, wobei der Schließkolben (3) mit der Schließerwelle (5) verzahnt ist, wobei die Feder (7) auf den Schließkolben (3) einwirkt, wobei das Gehäuse (2) und der Schließkolben (3) im Wesentlichen aus Kunststoff gefertigt sind, wobei die zylindrische Tasche (4) des Gehäuses (2) zumindest ein erstes Metalleinlegeteil (10) umfasst, und wobei eine Mantelfläche des Schließkolbens (3) zumindest teilweise durch ein zweites Metalleinlegeteil (11a, 11b) gebildet ist.

Description

Titel: Kunststofftürschließer mit eingelegten Metallteilen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Kunststofftürschließer mit Metalleinlegeteilen.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, einen Türschließer komplett aus Kunststoff zu fertigen. Dabei treten jedoch diverse Probleme auf:
Zwischen Kolben und Achsverzahnung kann bei reiner Kunststoffausführung erhöhter Abrieb beobachtet werden. Ferner weisen die Achslagerbuchsen oft starke Riefen auf und im Zylinderraum entsteht bei Kunststofftürschließern oft ein Absatz am Ende des Kolbenhubes. Des Weiteren ist oft ein Ölverlust an der Verschlussschraube zu beobachten.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Türschließer zu schaffen, der bei einfacher und kostengünstiger Herstellung eine hohe Lebensdauer aufweist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruches 1. Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung auf.
Somit umfasst der Türschließer erfindungsgemäß ein Gehäuse, einen Schließkolben, eine zur Mittelachse des Schließkolbens senkrechte Schließerwelle und eine Feder. Dabei ist der Schließkolben in einer zylindrischen Tasche und die Schließerwelle in einer zylindrischen Ausnehmung im Gehäuse angeordnet. Ferner ist der Schließkolben mit der Schließerwelle verzahnt und die Feder wirkt auf den Schließkolben ein. Das Ge- häuse ist im Wesentlichen aus Kunststoff gefertigt, wobei die zylindrische Tasche des Gehäuses zumindest ein erstes Metalleinlegeteil umfasst. Der Schließkolben ist ebenfalls im Wesentlichen aus Kunststoff gefertigt, wobei die Mantelfläche des Schließkolbens zumindest teilweise durch ein zweites Metalleinlegeteil gebildet ist.
Durch die Metalleinlegeteile, z. B. Laufbuchse aus Stahl oder Aluminiumlegierung, läuft der Kolben in einer reinen Metallumgebung. Die bekannten Probleme aus dem Stand der Technik, hervorgerufen durch die Metall- Kunststoffpaarung, werden hierdurch abgestellt. Da die Laufbuchse große Belastungen aufnimmt, kann ein preiswerter Kunststoff als Trägermaterial ausgesucht werden. Besonders angesichts der hohen Rohstoffpreise für Aluminium und Stahl ist diese Kombination aus Kunststoff mit Metalllaufflächen eine besonders effiziente Lösung für einen Türschließer mit hoher Lebensdauer.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Schließerwelle im Wesentlichen aus Kunststoff besteht, wobei die Verzahnung der Schließerwelle aus einem dritten Metalleinlegeteil gebildet ist und die Verzahnung des Schließkolbens aus einem vierten Metalleinlegeteil gebildet ist. Somit kann die Schließerwelle aus preisgünstigem Kunststoff mit effektiver Verzahnung aus Metall gefertigt werden. Natürlich können das zweite Metalleinlegeteil der Mantelfläche des Schließkolbens und das vierte Metalleinlegeteil für die Verzahnung des Schließkolbens einteilig konstruiert sein.
Ferner ist in vorteilhafter Ausgestaltung vorgesehen, dass das erste Metalleinlegeteil der zylindrischen Tasche ein Innengewinde zum Einschrauben einer Verschlussschraube umfasst. Die Metallgewindepaarung ist dichter gegen Ölverlust und kann einen größeren Öldruck halten. Besonders vorteilhaft ist es, die Metalleinlegeteile mit dem Kunststoff zu umspritzen. Durch das Umspritzen von Einlegeteilen werden Verbundteile hergestellt, die bei normalem Spritzgießen, z. B. aufgrund der Integration von Funktionen in Kunststoff, oftmals nicht herstellbar sind. Es entstehen Verbundteile, bei denen verschiedene Materialien zusammen mit dem Kunststoff kombiniert werden. Grund für die Herstellung solcher Kombinationen ist die Verbindung differierender Eigenschaften hinsichtlich Festigkeit, Leitfähigkeit, Isolation oder Gewicht. Für sperrige Einlegeteile, die in einem von unten nach oben schließenden Formschluss nur unzureichend fixiert werden können, müssen spezielle vertikale Bauformen einer Spritzgussmaschine vorgesehen werden. Diese sind mit einem festen vertikalen Schließsystem ausgerüstet, das während der Vorfahrbewegung höhenkonstant bleibt. Beim Kunststoffeinspritzen werden Einlegeteile bei kleineren Stückzahlen (kleiner 50.000 Stück) von Hand in das Werkzeug einge- legt. Bei größeren Stückzahlen übernimmt diese Aufgabe vorteilhafterweise ein Roboter. Dadurch sind kurze Taktzeiten möglich.
Weiterhin vorteilhaft ist es, zumindest ein Metalleinlegeteil auf der dem Kunststoff zugewandten Seite kantig auszubilden, um ein Verdrehen des Metalleinlegeteils zu vermeiden. Folglich kann z. B. eine Laufbuchse in der zylindrischen Ausnehmung des Gehäuses an ihrer Außenseite einen Sechskant aufweisen. Dieser Sechskant wird von dem Kunststoff umspritzt und ist somit drehsicher gelagert.
Ebenfalls von Vorteil ist es, zumindest ein Metalleinlegeteil mittels Presspassung und/oder Schnappsitz und/oder Ultraschall-Schweißverfahren mit dem Kunststoff zu verbinden.
In vorteilhafter Ausgestaltung wird zumindest ein Metalleinlegeteil mit KIe- bestoff, insbesondere thermoaktivierbaren Klebstoffen, mit dem Kunststoff - A -
verbunden. Durch einen thermoaktivierbaren Kunststoff, der zuvor auf dem Metallteil appliziert und getrocknet wird, können metallische Einlegeteile im Spritzgussteil verankert werden. Bei Spritzgießen löst die heiße Kunststoffschmelze dann den Verklebungsprozess aus.
Als vorteilhafte Materialien für die Metalleinlegeteile ist Stahl und/oder Aluminium vorgesehen bzw. eine Legierung mit diesen Metallen.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnung.
Es zeigen:
Figur 1 : eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Türschließers,
Figur 2: eine Detailansicht des erfindungsgemäßen Türschließers aus Fig. 1 ,
Figur 3: eine Detailansicht einer Laufbuchse aus Fig. 2, und
Figur 4: die Laufbuchse mit einer Verschlussschraube aus Fig. 3.
In den Figuren ist ein erfindungsgemäßer Türschließer dargestellt.
Wie Fig. 1 zeigt, besteht der erfindungsgemäße Türschließer 1 aus einem Gehäuse 2 mit einer zylindrischen Tasche 4 und einer zylindrischen Ausnehmung 6. Ferner ist ein Schließkolben 3, eine Verschlussschraube 9 und eine Feder 7 zu sehen. Weiterhin zeigt Fig. 1 eine Schließerwelle 5 mit Außenverzahnung 19 eine Lagerbuchse 8. Die Schließerwelle 5 wird mit der Lagerbuchse 8 in der zylindrischen Ausnehmung 6 drehbar gelagert. Der Schließkolben 3 gleitet in der zylindrischen Tasche 4, wobei die Außenverzahnung 19 der Schließerwelle 5 mit einer Verzahnung 18 (Fig. 2) des Schließkolbens 3 in Wirkverbindung steht.
Bei der Montage wird die Feder 7 zuerst in die zylindrische Tasche geschoben. Daraufhin wird der Schließkolben 3 eingesetzt. Die zylindrische Tasche 4 ist auf ihrer Rückseite geschlossen und somit kann die Feder 7 auf den Schließkolben 3 einwirken. Zum Abschluss der Montage des erfindungsgemäßen Türschließers 1 wird die zylindrische Tasche 4 mit Öl gefüllt und mit der Verschlussschraube 9 verschlossen.
Fig. 2 zeigt eine Teilansicht des erfindungsgemäßen Türschließers 1 aus Fig. 1. Dabei ist eine Laufbuchse 10 und der Schließkolben 3 zu sehen. Der Schließkolben 3 weist weiterhin einen vorderen Metallring 11a und einen hinteren Metallring 11 b, eine mittlere zylindrische Oberfläche 12, eine vordere Steuerbohrung 13, eine hintere Steuerbohrung 14 sowie eine Innenverzahnung 18 auf.
Die Laufbuchse 10 wurde vor dem Spritzgießen des Gehäuses 2 in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt und folglich vom Kunststoff umspritzt. Somit bildet die Laufbuchse 10 eine Lauffläche für den Schließkolben 3. Bei der Herstellung des Schließkolbens 3 wurden drei Metalleinlegeteile mit Kunststoff umspritzt. Der vordere Metallring 11 a und der hintere Metallring 11 b gleiten somit in der Laufbuchse 10 in der zylindrischen Tasche 4. Um auch eine abriebsichere Verzahnung zwischen Schließkolben 3 und Schließerwelle 5 zu garantieren, wurde die Verzahnung 18 in dem Schließkolben 3 als Metalleinlegeteil gefertigt. Fig. 3 zeigt die Laufbuchse 10 im Detail. Dabei ist die Durchgangsbohrung 16 sowie der Sechskant 15 zu sehen. Die Durchgangsbohrung 16 wird bei der Montage in Deckung mit der zylindrischen Ausnehmung 6 des Gehäuses gebracht. Somit kann die Schließerwelle 5 durch die Durchgangsboh- rung 16 auf den Schließkolben 3 wirken. Bei der Fertigung wird die Laufbuchse 10 vollständig vom Kunststoff umspritzt. Dank des Sechskants 15 ist dann die Laufbuchse 10 drehfest im Kunststoff gelagert.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ansicht der Laufbuchse 10 mit der Verschluss- schraube 9. Dabei ist ein Innengewinde 17 in der Laufbuchse 10 vorgesehen. Das Innengewinde 17 wird vorteilhafterweise vor dem Umspritzen der Laufbuchse 10 mit Kunststoff in die Laufbuchse 10 eingeschnitten. Zum öldichten Verschließen des Gehäuses 2 wird die Metallverschlussschraube 9 in das Innengewinde 17 eingeschraubt. Alternativ ist es auch mög- lieh, die Verschlussschraube 9 aus Kunststoff zu fertigen, wobei dann vorteilhafterweise das Außengewinde der Verschlussschraube 9 als Metalleinlegeteil vorgesehen ist.
Somit zeigt die Erfindung eine Möglichkeit, die Vorteile von Metall und Kunststoff innerhalb eines Türschließers zu kombinieren. Dank des Kunststoffes ist der erfindungsgemäße Türschließer relativ leicht und günstig. Durch die Verwendung von Metalleinlegeteilen, besonders an Laufflächen, erhöht sich die Dauerfestigkeit und die Präzision des Türschließers.
Bezugszeichenliste
1 Türschließer
2 Gehäuse
3 Schließkolben
4 zylindrische Tasche
5 Schließerwelle
6 zylindrische Ausnehmung
7 Feder
8 Lagerbuchse
9 Verschlussschraube
10 Laufbuchse
11a, 11b Metallringe
12 mittlere zylindrische Oberfläche
13, 14 Steuerbohrungen
15 Sechskant
16 Durchgangsbohrung
17 Innengewinde
18 Innenverzahnung
19 Außenverzahnung

Claims

Patentansprüche
1. Türschließer (1 ) umfassend ein Gehäuse (2), einen Schließkolben (3), eine zur Mittelachse des Schließkolbens (3) senkrechte Schlie- ßerwelle (5) und eine Feder (7), wobei der Schließkolben (3) in einer zylindrischen Tasche (4) und die Schließerwelle (5) in einer zylindrischen Ausnehmung (6) im Gehäuse (2) angeordnet sind, wobei der Schließkolben (3) mit der Schließerwelle (5) verzahnt ist, wobei die Feder (7) auf den Schließkolben (3) einwirkt, wobei das Gehäuse (2) und der Schließkolben (3) im Wesentlichen aus Kunststoff gefertigt sind, wobei die zylindrische Tasche (4) des Gehäuses (2) zumindest ein erstes Metalleinlegeteil (10) umfasst, und wobei eine Mantelfläche des Schließkolbens (3) zumindest teilweise durch ein zweites Metalleinlegeteil (11 a, 11 b) gebildet ist.
2. Türschließer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schließerwelle (5) im Wesentlichen aus Kunststoff besteht, wobei die Verzahnung der Schließerwelle aus einem dritten Metalleinlegeteil (19) gebildet ist und die Verzahnung des Schließkolbens aus einem vierten Metalleinlegeteile (18) gebildet ist.
3. Türschließer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Metalleinlegeteil (10) der zylindrischen Tasche (4) ein Innengewinde (17) zum Einschrauben einer Verschlussschraube (9) umfasst.
4. Türschließer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Metalleinlegeteil von dem Kunststoff umspritzt ist.
5. Türschließer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Metalleinlegeteil auf der, dem Kunststoff zugewandten Seite kantig (15) ausgebildet ist, um ein Verdrehen des Metalleinlegeteils zu vermeiden.
6. Türschließer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Metalleinlegeteil mittels Presspassung und/oder Schnappsitz und/oder Ultraschall-Schweißverfahren mit dem Kunststoff verbunden ist.
7. Türschließer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Metalleinlegeteil mittels Klebstoff, insbesondere thermoaktivierbaren Klebstoff, mit dem Kunststoff verbunden ist.
8. Türschließer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Metalleinlegeteil aus Stahl oder Aluminium besteht.
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