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Patent Searching and Data


Title:
PROGRAMMABLE DOOR OPERATOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1997/029266
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a door operator with a housing consisting of individual plates (15, 16) which can be changed and are thus programmable. In addition, the fixed coupling normally provided between the piston (3) and the spring (1) contained in the door operator has been removed and a second transmission device in the form of a second piston (2) has been inserted. This has the result that a small door-opening moment is required, a large closing moment being however present without the need for the provision of outside energy.

Inventors:
KRUMHAUER PETER (DE)
Application Number:
PCT/DE1996/000186
Publication Date:
August 14, 1997
Filing Date:
February 07, 1996
Export Citation:
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Assignee:
KRUMHAUER PETER (DE)
International Classes:
E05F3/10; E05F3/12; (IPC1-7): E05F3/10; E05F3/12
Foreign References:
US4979261A1990-12-25
EP0207251A21987-01-07
EP0029190A11981-05-27
SE469342B1993-06-21
EP0255781A21988-02-10
DE2619207A11977-11-10
US4231134A1980-11-04
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Claims:
Patentansprüche
1. Türschließer mit einem, von einem Kolben beaufschlagten Kraftspeicher in Form einer Feder und einer zur Umsetzung der Linearbewegung des Kolbens in eine an einer Antriebsachse an greifbare Drehbewegung vorhandene Vorrichtung, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Momentenverläufe und damit Überset¬ zungsverhältnisse programmierbar sind.
2. Türschließer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (5) des Türschließers aus austauschbaren Elementen besteht.
3. Türschließer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente plattenförmig ausgebildet sind.
4. Türschließer nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß in den plattenförmigen Elementen Taschen, Bohrun gen, Kanäle, Drosseln und Ventile zur Steuerung des Dämp¬ fungsmediums über mindestens einen, zwischen den Elementen verschiebbaren Türkolben (3) realisiert sind.
5. Türschließer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß zwi¬ schen der Feder (1 ) und dem mechanischen Getriebe sich minde stens ein weiteres Getriebe befindet.
6. Türschließer nach den Ansprüchen 4 und 5. dadurch gekenn¬ zeichnet, daß dieses weitere Getriebe keine Fremdenergie beno¬ tigt und weg und richtungsabhängig mindestens zwei unterschied¬ liche Übersetzungen realisiert.
7. Türschließer nach den Ansprüchen 5 und 6. dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Getriebe aus mindestens einem weiteren aus¬ tauschbaren Kolben besteht.
8. Türschließer nach einem oder mehreren der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich in den Kolben Kanäle, Bohrungen, Taschen, Drosseln und Rückschlagventile befinden, und daß sich in Verbindung mit den Taschen, Bohrungen, Kanä¬ len, Drosseln und Rückschlagventilen in den Seitenplatten (15, 16) die gewünschte Realisierung der erwarteten Momentenverläufe ergibt.
Description:
Titel: Programmierbarer Türschließer

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Türschließer der aus einem Gehäuse besteht, in dem ein Kraftspeicher in Form einer Feder und ein Dämpfungskolben vorhanden sind. Dabei befindet sich in dem hermetisch abgeschlossenen Gehäuse eine Dämpfungsflüssigkeit, um den Wirkablauf des Türschließers zu beeinflussen. Aus dem Gehäuse ragt eine Antnebsachse heraus, an welcher ein Gestänge einerseits und andererseits an dem zu bewegenden Türflügel oder Türstock befestigt ist. Beim Öffnungsvorgang der Tür, wel- ches manuell oder auch durch Fremdenergie ausgeführt werden kann, wird dem Kraftspeicher in Form der Feder, die notwendige Energie für den anschließenden Schließvorgang zugeführt

Es sind deshalb zum Stand der Technik Türschließer zuzurechnen, die über eine Feder und ein mechanisches Getriebe ein Drehmoment erzeu- gen, mit dessen Hilfe eine Tür selbsttätig geschlossen wird.

Ein Türschließer der gattungsbildenden Art ist beispielsweise aus der DE 37 42 213 C2 bekannt geworden. Dieser Türschließer weist eine durch eine Federanordnung im Schließsinn belastete, im Schließergehäuse ge¬ lagerte Schließerwelle auf, die mit einem verschiebbaren Kolben einer Dämpfungszwecken dienenden, hydraulischen Kolben-Zylindereinheit in drehmomentubertragendem Eingriff ist. Der von der Federanordnung be¬ aufschlagte, ein Rückschlagventil aufweisende Kolbenkopf ist mit einem gehauseseitigen Rückstromkanal ab einem bestimmten Türoffnungswinkel umgangen. In den Rückstromkanal ist ein die Offnungsbewegung des Tür- flügels dämpfendes Drosselventil integriert. Der von der Federanordnung belastete Kolbenkopf ist mit einem Bypasskanal mit kleinem Kanalquer¬ schnitt versehen, der ausgehend von der zur Federanordnung gekehrten Kolbenseite in Richtung auf die Schließerwelle hin erweitert ist. Durch die¬ sen Bypasskanal wird auch eine Dämpfung der Türoffnungsbewegung bewirkt

Bei Türschließern spricht man allgemein von einem sogenannten Off¬ nungs- und Schließmoment. Dabei ist aufgrund der physikalischen Gege¬ benheiten in Form der Reibung in der Regel das Öffnungsmoment größer als das Schließmoment. Wegen des stark streuenden Widerstandes und Toleranzen der Tür in der Zarge und auch in der Schloßfalle muß somit das Schließmoment relativ hoch gewählt werden, um die angeschlossene Tür auch sicher in die Schließlage zu überführen, was ausdrückt, daß die Schtoßfalle sicher ins Schließblech einrastet. Für ein hohes Schließmo¬ ment wird jedoch auch ein mindestens ebenso großes Öffnungsmoment benötigt, was zur Folge hat, daß z.B. alte oder behinderte Menschen oder auch Kinder Schwierigkeiten haben, eine solche Tür zu öffnen. Es sind zwar Türschließer der verschiedensten Größen und auch für die verschie¬ densten Anwendungsbereiche bekannt, jedoch ist hierzu eine große Be¬ vorratung der unterschiedlichsten Typen notwendig.

Ein Verfahren und eine Anordnung zum Steuern der Kraft einer Schlie߬ vorrichtung ist aus der DE 35 35 506 A1 zu entnehmen. Die Tür wird dabei mittels einer Schließvorrichtung in Form eines Türschließers und daran gelenkig miteinander verbundenen Gestängearmen mit dem Türrahmen verbunden. Die Steuerung der unterschiedlichen Kraft zum Öffnen und anschließenden automatischen Schließvorgang der Tür wird durch Verla¬ gerung des im Vergleich zur Türschließvorπchtung entfernten Endes des Gestänges, um das von der Schließvorrichtung auf die Tür ausgeübte Mo¬ ment in getrennten Phasen des Offnens und Schließens der Tür, in ent¬ sprechender Art und Weise geändert. Bei dieser Anordnung handelt es sich um eine Vorrichtung, die mit einer Fremdenergie arbeitet, d.h. es ist ein Elektromotor vorgesehen, der einen Schieber verlagert und gleichzeitig dessen Lage in einem Führungsglied bestimmt. Dabei wird die Motorsteue¬ rung entsprechend dem gewünschten Öffnungswinkel vorgenommen.

Die US 4,979,261 offenbart einen Türschließer mit einer variablen Anlen- kungsposition. Aufgrund eines an der Schließerwelle befestigten Zahnra¬ des, welches an der Tür abrollt, wird automatisch der Angriffspunkt des Gestänges und damit die gesamte Momentenbetrachtung verändert Durch diese mechanische Art wird eine Reduzierung der Öffnungskraft erreicht, bei gleichzeitiger Steigerung der Schiießkraft.

ln einem weiteren US-Patent 3,818,637 ist eine Vorπchtung beschrieben, die ein schnelles öffnen einer Tür zuläßt

Eine Vorπchtung, die mit einer linearen Kraft eine Tür öffnet, zeigt die US 4,231 ,192. Hier ist über ein entsprechendes Hebelsystem in Verbindung mit einer Fremdenergie in Form einer Spannungsversorgung ein annä¬ hernd linearer Verlauf der Kraft an der Tür in Abhängigkeit von dem Off- nungswinkel erzielt worden

Ein Türschließer, der mit zwei Kolben arbeitet, ist der US 4,040, 144 zu entnehmen. Dieses System arbeitet ebenfalls mit einer Fremdenergie in Form von Luft

In der US 4,419,786 ist eine Anordnung beschrieben worden, mit der die zum öffnen einer Tür benotigte Kraft in bezug auf normale Türoffnungs- situationen herabgesetzt wird. Verwendet wird hierbei ein Türschließer. Durch die Verlagerung des entfernten Endes des Gestänges, welches mit dem Türschließer verbunden ist, wird ab einem bestimmten Öffπungswm- kel durch Nutzung von zusätzlichen Federkräften und einer hydraulischen oder pneumatischen Steuerung das Kräfteverhältnis geändert Dadurch kann das von dem Türschließer über die angelenkte Gestangeanordnung auf die Tür ausgeübte Moment verändert werden Dieses dargestellte Prinzip ist sehr kompliziert und in seiner Anpassungsfähigkeit an unter¬ schiedlichste Betriebsarten nicht überall einsetzbar

Eine Vorπchtung in Form eines Türschließers, die in der schwedischen Auslegeschπft 469 342 gezeigt ist, besteht aus einem Gehäuse, in dem zwei Kolben beweglich angeordnet sind Ferner sind zwei Federn vorhan- den. die direkt je einem Kolben zugeordnet sind und auf diese in gleicher Richtung einwirken Der andere Kolben ist dabei mit einer Kolbenstange verbunden deren hinteres Ende in einer zentralen Bohrung des zweiten Kolbens abdichtend aufgenommen ist. Die Durchmesser der beiden Kol¬ ben sind unterschiedlich Über die Kolben wird der Flussigkeitsstrom des Dämpfungsmediums über verschiedene Kanäle in Verbindung mit Ventilen gesteuert. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die Kraft zum Öffnen der Tür gering ist und trotzdem eine große Kraft fur die Endphase des Schließvorganges vorhanden ist

Zur Minderung des Öffnungsmomentes wurde aus der DE-OS 32 34 319 eine Lösung bekannt, bei der die benotigte höhere Schließkraft durch Fremdenergie für eine Federvorspannung aufgebracht wird. Bei dieser Lösung kann die zusätzliche Federvorspannung sowohl über einen Elek- tromotor als auch über einen Kolben mit fremdenergieerzeugtem Druckmit¬ telkreislauf erzeugt werden

Ausgehend von den Unzulänglichkeiten des Standes der Technik soll ein Türschließer geschaffen werden, der für alle Anwendungsfälte eingesetzt werden kann, und der ein kleines Öffnungsmoment, aber jedoch ein gro- ßes Schließmoment aufweist, ohne daß hier Fremdenergie eingesetzt

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelost, daß ein programmierbarer Türschließer geschaffen wird. Dieser programmierbare Türschließer be¬ steht aus einzelnen Elementen, die entsprechend den Wünschen bzw Anforderungen zusammengesetzt werden können Dadurch, daß in den einzelnen Elementen die für die Steuerung der Tür notwendigen Kanäle, Taschen oder/ und Bohrungen vorhanden sind, ist es einfach, an entspre¬ chender Stelle innerhalb eines Elementes Sorge dafür zu tragen, daß das Dämpfungsmedium entsprechend dem Öffnungswinkel der Tür gesteuert wird. Ferner kommt hinzu, daß durch die Gestaltung der einzelnen Kolben¬ flächen in Verbindung mit den notwendigen Kanälen unterschiedlichste Momentenverlaufe zu realisieren sind. Des weiteren besteht der Kern der Erfindung dann, die feste Kopplung zwischen der Offnungs- und der Schließkraft der Tur aufzuheben Dies wird durch mindestens ein zusatz- liches Getπebe erreicht Beim Öffnungsvoryang und im ersten Teil des Schließvorganges hat das zusatzliches Getriebe eine Kraftubersetzung von U = 1 Bei dem weiteren Schließvorgang kann das Schließmoment geringer sein, was eine Kraftubersetzung U < 1 bedeutet. Erst in einem dritten Teil des Schließvorganges, namlich in dem Bereich, wo die Tür in die ordnungsgemäße Schließlage überfuhrt werden soll, ist die Kraftuber¬ setzung U > 1 , d.h das Schließmoment ist deutlich großer als das Off- nungsmoment

Um einen in sämtlichen nur denkbaren Möglichkeiten programmierbaren Türschließer zu schaffen, ist es deshalb notwendig, die Führungswande des oder der Kolben einzeln zu fertigen. Bei diesen Einzelelementen ist es namlich möglich, an den einzelnen Wänden genau an den Stellen Ta- sehen, Kanäle oder Bohrungen zu schaffen, um einen kontrollierten Ablauf des Dämpfungsmediums entsprechend den Vorstellungen durchzuführen Dabei kann z.B. der Aufbau eines Türschließers dadurch vorgenommen werden, daß die einzelnen Elemente in Form von Platten rund um den Kolben gebaut werden An den entstehenden Stirnseiten der Platten wer- den jeweils Abdeckstucke aufgesetzt. Um den einzelnen Elementen einen entsprechenden notwendigen Halt zu geben, kann darüber hinaus das Gebilde aus den Kolben und den Elementen in ein umschließendes Ge¬ häuse eingesetzt werden, es ist jedoch auch möglich, die einzelnen Ele¬ mente und die Stirnseiten kraft-, formschlussig und abdichtend untereinan- der zu verbinden. Neben der Programmierbarkeit in den einzelnen äußeren Elementen ist es auch möglich, durch die Gestaltung der Kolbenflachen und innerhalb des Kolbens bzw der Kolben entsprechende mit den Ta¬ schen, Kanälen und Bohrungen der Elemente korrespondierende Taschen, Kanäle und Bohrungen emzubπngen Durch diese mehrfache Möglichkeit ist eine äußerst feine Abstimmung der gewünschten auftretenden Momen¬ te möglich

Um der Aufgabe namlich Herabsetzung des Öffnungsmomentes bei gleichzeitiger Erhöhung des Schließmomentes Rechnung zu tragen, wird neben dem bereits vorhandenen Getriebe mindestens ein sogenanntes zweites hinzugesetzt Durch dieses zweite Getriebe wird sich eine

Kraftubersetzung ergeben, die mit einer Überlagerung der Kennlinie des bereits bestehenden Getriebes eine Verlagerung des ursprünglichen Mo¬ mentenverlaufes ergibt Dieser geänderte Momentenverlauf schlagt sich in der Form nieder, daß das Schließmoment deutlich hoher tst als das Off- nungsmoment Bei diesem erfindungsgemaßen Losungsansatz ist die Kopplung zwischen der Feder und dem Turkolben nicht direkt, sondern erfolgt über das hydraulische Getriebe Dabei befinden sich in dem Turkol¬ ben rechts und links von dem Ritzel zwei weitere Kolbenraume, so daß sich mit dem zusätzlichen Federkolben und dem Turkolben fünf Räume ergeben die durch Kanäle über die Taschen außen in den Elementen ver-

bunden sind. Dabei werden die Kanäle über die Taschen gesteuert. Da¬ durch kommt es aufgrund der über die Kanäle verbundenen Räume zu einer entsprechenden zusätzlichen Verdrängung des Volumens, die sich aus dem innerhalb des Türkolbens befindlichen Kolben ergibt. Dieses zu- sätzliche Volumen muß aufgenommen werde, was zur Folge hat, daß der Weg des Türkolbens größer ist als der des Federkolbens, d.h. er entfernt sich von diesem. Dies bedeutet aber auch, daß seine Kraft geringer ist als die des Federkolbens, damit ist das Übersetzungsverhältnis < 1. Beim an¬ schließenden Schließvorgang der Tür ist der Fall umgekehrt, weil ein Raum das vom Federkolben verdrängte Volumen aufnimmt, aber auch gleichzeitig einen Teil hiervon wieder an einen weiteren Raum abgibt. Da¬ durch wird der Weg des Türkolbens kleiner sein als der des Federkolbens, was zur Folge hat, daß seine Kraft großer ist, das Übersetzungsverhältnis

Der erfindungsgemäße Gedanke beinhaltet somit eine Programmierbarkeit in mehreren Bereichen.

Die Erfindung wird anhand mehrerer schematisch dargestellter möglicher Ausführungsbeispiele naher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 Schematische Querschnittsdarstellung des Türschließers mit Innen-, Tür- und Federkolben zur Erläuterung der Schalt- funktion

Figur 2 Schematische Querschnittsdarstellung des Türschließers zur

Erläuterung der Schaltfunktion (der Türkolben entfernt sich vom Federkolben im Bereich U < 1 )

Figur 3 Schematische Querschnittsdarstellung des Türschließers im

Bereich U > 1 (der Türkolben nähert sich wieder dem Feder¬ kolben)

Figur 4 Schematische Querschnittsdarstellung des Türschließers

Figur 5 Diagramm der Übersetzungsverhältnisse

Figur 6: Querschnitt durch einen Türschließer mit einem Innenkolben und zusätzlichen Innenkolbenräumen mit Kanälen, Drosseln und Ventilen in den Kolben und mit Taschen zur Weiterlei¬ tung der Hydraulikflüssigkeit im Gehäuse.

Figur 7 Schließvorgang im Bereich c

Figur 8: Schließvorgang im Bereich a

Figur 9: Stellung der Kolben, wenn die Tür ihre Schließlage einge¬ nommen hat

Figur 10: Querschnitt durch einen Türschließer mit Innenkolben und Drosseln, Kanälen und Ventilen im Gehäuse.

Figur 11 Schnitt durch Figur 10

Figur 12: Schnitt durch Figur 10

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 6 ist innerhalb eines Ge¬ häuses 5 neben dem Türkolben 3 auch ein Federkolben 2 vorhanden. Der Türkolben 3 ist mit einer Innenverzahnung 4 versehen. Mit der Innenver¬ zahnung 4 wird ein Ritzel 8, das mit dem nicht dargestellten Gestänge, welches neben dem Anschluß an den Türschließer auch an dem Türstock oder an der Tür befestigt ist. angetrieben. Es zeigt sich, daß bei dieser Lösungsart die Kopplung zwischen der Feder 1 und dem Türkolben 3 nicht direkt, sondern über ein dazwischengeschaltetes hydraulisches Getriebe erreicht wird.

In Ausgestaltung der erfindungsgemaßen Losung ergeben sich links und rechts von dem das Ritzel 8 aufnehmenden Ritzelkäfig 9 zwei Innenkol- benräume 26. 27. Um das Ritzel 8 als dichte Kolbentrennung benutzen zu können, wird es dabei so sein, daß es vom dem Ritzelkäfig 9 teilweise um¬ schlossen wird. Durch diese Gestaltung ist es so, daß sich fünf Räume ergeben, namlich der Federraum 21 , der Raum 25. der Iπnenkolbenraum 26 . Innenkolbenraum 27 und der Türkolbenraum 24. Diese fünf Räume sind über verschiedene Kanäle und Taschen, die sich innerhalb der seitli-

chen Elemente bzw. innerhalb des Federkolbens 2 und/oder des Türkol¬ ben 3 befinden, verbunden.

Um diese Kolbenraume und damit den Ablauf deutlicher zu machen, ist schematisch in der Figur 1 die Auswirkung auf die Kolbenverdrängung der Hydraulikfiüssigkeit und der Kolbentrennung dargestellt. Die Feder 1 stützt sich zum einen an der Seitenwand 117 und zum anderen gegen den Fe¬ derkolben 2 ab. Der Raum, der von der Feder 1 eingenommen wird, ist der Federraum 21. Durch die Trennung des Federkolbens 2 von dem Türkol¬ ben 3 entsteht ein zusatzlicher Raum 25. Dieser Raum 25 ist mit dem In- nenkolbenraum 26 innerhalb des Türkolbens 3 verbunden. Durch den Rit- zelkäfig 9 wird quasi ein Innenkotben 10 geschaffen, der innerhalb des Türkolbens 3 den Innenraum in einen Innenkolbenraum 26 und 27 aufteilt Gleichzeitig ist der Innenkolbenraum 27 durch einen Kanal mit dem außer¬ halb des Türkolbens auf der anderen Seite liegenden Türkolbenraum 24 verbunden. Der Türkolbenraum 24 ist über einen vorzugsweise in der Seitenwand befindlichen Kanal 53 mit dem Federraum 21 wirkverbunden. Bewegt sich nun der Federkolben 2 auf den Türkolben 3 zu, d.h. die Feder 1 entspannt sich, so muß neben dem vom Federkolben 2 verdrängten Vo¬ lumen der Raum 25 auch noch das von dem Ritzelkäfig 9 im Innenkolben- räum 26 verdrängte Volumen aufnehmen Der Weg des Türkolbens 3 ist daher großer als der des Federkolbens 2. was zur Folge hat. daß er sich von diesem entfernt Von der Kraftbetrachtung aus gesehen ist seine Kraft kleiner als die des Federkolbens 2, was eine Übersetzung < 1 bedeutet Eine mathematische Untersuchung ergibt für die Kraftubersetzung den Ubersetzungsfaktor. Die Auswirkungen sine* in der Figur 2 dargestellt. Bei den schematischen Betrachtungen sind nur jeweils die Kanäle mit einge¬ zeichnet worden, die auch fur diesen Anwendungsfall bedeutsam sind

Die Figur 3 zeigt damit den entsprechenden Verdrangungsvorgang fur den Fall, daß der Innenkolbenraum 27 mit dem Raum 25. der Innenkolbenraum 26 mit dem Türkolbenraum 24 und darüber hinaus noch zusätzlich mit dem Federraum 21 über Kanäle verbunden sind. Dieses ergibt bei der Energie¬ betrachtung ein Übersetzungsverhältnis welches > 1 ist. weil in diesem Falle der Raum 25 das vom Federkolben 2 verdrängte Volumen aufnimmt, aber gleichzeitig einen Teil hiervon wieder in den Innenkolbenraum 27 ab-

gibt Dadurch ist der Weg des Türkolbens 3 kleiner als der des Federkol¬ bens 2. Die Auswirkung ist jedoch, daß seine Kraft großer ist, was eine mathematische Betrachtung deutlich macht

F τ A,

F r A F

F τ = Kraft am Türkolben 3 F F = Kraft am Federkolben 2 A = Verdrangerfläche am Innenkolben 10 A F = Verdrangerfläche am Federkolben 2

Wenn der Innenkolbenraum 27 und der Innenkolbenraum 26 verbunden sind, so ist der Innenkolben 10 wirkungslos, und der Federkolben 2 und der Türkolben 3 bewegen sich mit gleicher Geschwindigkeit und Kraft Dieses bedeutet ein Übersetzungsverhältnis von U = 1

In den Figuren 6 bis 8 ist deshalb erkennbar, wie diese unterschiedlichen Übersetzungen konstruktiv erreicht werden

U < 1 Über den Kanal 46 wird eine Verbindung vom Innen¬ kolbenraum 27 zum Turkolbenraum 24 und über den Kanal 47 die Verbindung vom Raum 25 zum Innenkol- benraum 26 durch die in den Seltenwanden hegenden

Taschen 66, 67 hergestellt (Figur 6)

U > 1 Dieses wird über den Kanal 48 mit der Tasche 72 vom

Raum 25 mit dem Innenkolbenraum 27 und dem Kanal 49 bei entsprechender Verschiebung des Turkolbens 3 bis zur Tasche 69 mit dem Innenkolbenraum 26 zum

Turkolbenraum 24 erreicht (Figur 8)

U = 1 Diese Übersetzung wird durch die Verbindung über den Kanal 51 und die Tasche 71 erreicht, wodurch der Innenkolbenraum 26 mit dem Innenkolbenraum 27 verbunden wird (Figur 7)

Im nachfolgenden sollen der Schließvorgang und der Öffnungsvorgang im Detail beschrieben werden. Hierzu ist der Verlauf der Übersetzung, wie sie in der Figur 5 dargestellt ist, zum besseren Verständnis heranzuziehen. Der Öffnungswinkel der Tür wird hier mit φ bezeichnet und in verschiedene Abschnitt a, b und c unterteilt, wobei die einzelnen Abschnitte zum besse¬ ren Verständnis nicht maßstäblich dargestellt sind. Der Kurvenverlauf zeigt, daß das Übersetzungsverhältnis von > 1 bis < 1 dargestellt worden ist. Diese einzelnen Bereiche oder Abschnitte sind auch unterhalb der schematischen Darstellungen der einzelnen Zustände in den einzelnen Diagrammen nochmals eingetragen. Aus diesem Grunde sind unter dem Federkolben 2 und dem Türkotben 3 die Abschnitte in kleinen Buchstaben und die Zustände in großen Buchstaben der beiden Kolben mit den im Text verwendeten Buchstaben dargestellt. Die Pfeile am linken unteren Ende zeigen den jeweils geltenden Abschnitt. Den einzelnen Bereichen können dabei auch noch entsprechend dem Öffnungswinkel φ Winkel¬ grade ungefähr zugeordnet werden.

a eigentlicher Schließbereich mit hohem Momentenbedarf und damit großer Schließkraft (= ca. 5°)

b Bereich mit kleiner Schließkraft

c Aufstellungsbereich

Die Kraftübersetzungen ergeben durch Überlagerung mit der Kennlinie des bestehenden Getriebes den Momentenverlauf. Die Verlagerung der gebil¬ deten Energieflächen entspricht dann dem F.nergiesatz, wenn die hier¬ durch gebildeten Energieflächen in einem Diagramm 'Türschließmoment in Abhängigkeit vom Türschließwinkel' gleich groß sind. Mit diesem Momen¬ tenverlauf wird deutlich, daß das Schließmonent im Schließbereich deut¬ lich höher als das Öffnungsmoment ist. Dieser Lösuπgsansatz des nach¬ geschalteten Getriebes wird anhand einer möglichen nachfolgend be¬ schriebenen hydraulischen Lösung aufgezeigt. Neben dieser hydraulischen Lösung sind auch andere mechanische Lösungen möglich.

Die Figur 7 zeigt den Türschließer im Bereich c des Schließvorganges. Dabei sind unter dem Federkolben 2 und dem Türkolben 3 die Abschnitte (kleine Buchstaben) und die Zustände (große Buchstaben) der beiden Kol¬ ben dargestellt. Der Kanal 51 innerhalb des Türkolbens 3 ist über die Ta- sehe 71 , die sich in der Seitenwand befindet, geöffnet. Alle zusammenge¬ hörenden Kanäle, bis auf den Kanal 53, der immer geöffnet ist, sind in die¬ sem Winkelbereich wirkungslos, so kann der Kanal 50 z.B. nur durch die Tasche 70 geöffnet werden, weil die Tasche 68 auf einer anderen Ebene liegt und dadurch nicht eine Öffnung bewirken kann, der Kanal 50 bleibt daher geschlossen. Die Taschen und Kanäle befinden sich dabei seitlich am Kolbenrand in mehreren Ebenen, jeweils auf der gleichen Höhe mit dem Austrittsöffnungen der Kanäle. Der Innenkolbenraum 27 ist mit dem Innenkolbenraum 26 bei dieser Darstellung über die Tasche 71 durch den Kanal 51 verbunden. Dadurch ergibt sich, daß der durch den Ritzelkäfig 9 gebildete Innenkolben 10 wirkungslos ist. Es liegt daher ein Übersetzungs¬ verhältnis Ü = 1 vor, was zur Folge hat, daß der Federkolben 2 und der Türkolben 3 sich mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen und auch bei diesem Öffnungswinkel im Bereich c noch in Kontakt stehen.

Bei dem weiter ablaufenden Schließvorgang wird schließlich der Bereich b erreicht, der aus der Figur 6 ersichtlich ist. Dabei verbindet der Kanal 46 über die Tasche 66 den Turkolbenraum 24 mit dem Innenkolbenraum 27. Gleichzeitig verbindet auch der Kanal 47 über die Tasche 67 den Innen¬ kolbenraum 26 mit dem Raum 25. Über die Tasche 70 ist ebenfalls der Kanal 50 geöffnet. Jedoch ist dieser Bereich unwirksam, da eine Strömung des Dämpfungsmediums durch das Rückschlagventil 81 innerhalb des Türkolbens 3 aufgrund des Überdrucks in dem Innenkolbenraum 26 ver¬ hindert wird. Dieses hat zur Folge, daß ein Übersetzungsverhältnis < 1 vorliegt, was sich dadurch auszeichnet, daß der Türkolben 3 sich mit einer höheren Geschwindigkeit, aber mit einer kleineren Kraft bewegt als der Federkolben 2. Dabei wird die Bewegung des Türkolbens 3 über eine Drossel 82 gedämpft.

Der Schließvorgang des Bereiches a wird durch die schematische Darstel¬ lung in der Figur 8 dargestellt. Dieser Bereich ist in Wirklichkeit im Ver¬ gleich zu den vorherbeschriebenen Bereichen sehr klein und deshalb zum besseren Verständnis wesentlich vergrößert wiedergegeben worden. Der Bereich a ist der Bereich, in dem die eigentliche Schließung der Tür statt¬ findet, was bedeutet, daß eine wesentlich höhere Kraft als für den norma¬ len Schließvorgang benötigt wird, da aufgrund des an einer Tür vorhande¬ nen Schlosses, die Falle des Schlosses auch sicher in das Schließblech einrasten muß. Der Kanal 49 verbindet über die Tasche 69 den Türkolben- räum 24 mit dem Innenkolbenraum 26. Gleichzeitig verbindet der Kanal 48 über die Tasche 68 den Innenkolbenraum 27 mit dem Raum 25. Der Kanal 50 ist über die Tasche 70 ebenfalls geöffnet, jedoch ist diese Öffnung un¬ wirksam, da eine Strömung des Dämpfungsmediums über das Rück¬ schlagventil 81 wegen des Überdruckes in dem Innenkolbenraum 26 ver- hindert wird. Es liegt daher eine Übersetzung Ü > 1 vor, was bedeutet, daß sich der Türkolben 3 mit einer geringeren Geschwindigkeit, aber mit einer höheren Kraft bewegt als der Federkolben 2. Die Bewegung des Türkol¬ bens 3 wird dabei über eine Drossel 83 gedämpft.

Zur besseren Verdeutlichung ist der letzte Teil des Abschnittes a nochmals separat in der Figur 9 dargestellt worden. Die Tür ist geschlossen, und der Türkolben 3 befindet sich in seiner Schließstellung, die vor dem Anschlag in dem Gehäuse 5 liegt. Der Kontakt zwischen dem Federkolben 2 und dem Türkolben 3 ist bei dieser Winkellage jedoch noch nicht hergestellt. Über die Tasche 72 und eine Drossel 84 wird ein Kanal 52 geöffnet. Durch diese Maßnahme kann der Kontakt zwischen dem Federkolben 2 und dem Türkolben 3 hergestellt werden. Durch eine starke Drosselung wird jedoch verhindert, daß gleichzeitig der hohe Druck zwischen dem Federkolben 2 und dem Türkolben 3 sofort abfällt und damit ausgeglichen wird. Sobald jedoch der Kontakt des Türkolbens 3 mit dem Federkolben 2 hergestellt ist. ist der Überdruck abgebaut, und es stellt sich automatisch wieder das Übersetzungsverhältnis Ü = 1 ein.

Durch den Abstand zwischen Endstellung und Anschlag des Türkolbens 3, wie auch durch den Abstand zwischen dem Federkolben 2 und dem Tür¬ kolben 3 am Anfang des beschriebenen Vorganges, können Toleranzen zwischen der Türbewegung und den Vorgängen im Türschließer ausgegli- chen werden.

Bei der Betrachtung des Öffnungsvorganges ist zunächst der Kanal 50 in den Bereichen a und b und später auch der Kanal 51 im Bereich c geöffnet und damit der Innenkolbenraum 26 mit dem Innenkolbenraum 27 verbun¬ den. Hierdurch wird deutlich, daß der Kontakt zwischen dem Federkolben 2 und dem Türkolben 3 erhalten bleibt, was gleiche Kraft und damit ein Übersetzungsverhältnis Ü = 1 belegt.

Aus den einzelnen Bewegungsabläufen in den unterschiedlichsten Ab¬ schnitten und Bereichen ergibt sich somit der Gesamtverlauf. Es wird hier insbesondere die Forderung nach einer hohen Schließkraft und einer hiermit gleichzeitig verbundenen relativ kleinen Öffnungskraft realisiert. Um den entsprechenden Anwendungsbereichen Rechnung zu tragen, können deshalb aufgrund der geometrischen Plazierung von Kanälen, Taschen, Drosseln und Bohrungen sowohl in den Seitenwanden des Gehäuses als auch in den verwendeten Kolben, insbesondere Federkolben 2 und Tür- kolben 3, Rechnung getragen werden.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemaßen Gedankens ist eine hydraulische Lösung mit externen Drosseln und Ubersetzungsübergaπgen in der Figur 10 u.a. näher erläutert. Dabei zeigt dieses Ausführungsbeispiel mit externen Drosseln und weichen Übergängen für die unterschiedlichsten Übersetzungen auf, daß auch hier eine Programmierung möglich ist. Der Türschließer ist hier in einer schematischen Schnittdarstellung in der Draufsicht wiedergegeben worden. In dem Gehäuse 5 befindet sich der Federkolben 2 mit der Feder 1. Ebenfalls ist ein Türkolben 3 mit einer Ver¬ zahnung 4, einem Ritzel 8 und einem Ritzelkäfig 9 dargestellt. Der Innen- kolbenraum 26 ist mit einer Seitenplatte 15 durch eine Bohrung 90 und mit einer weiteren Seitenplatte 16 durch eine Bohrung 91 verbunden. Entspre¬ chend ist auch der Innenkolbenraum 27 durch Bohrungen 92, 93 mit den

Seitenplatten 15, 16 in der Lage, das Dämpfungsmedium entsprechend den gewünschten Abläufen zu regulieren bzw. den Abfluß zu verhindern.

In der Figur 11 und ebenfalls in der Figur 12 sind Schnittdarstellungen wie¬ dergegeben worden, in denen die Seitenplatten, welche auswechselbar sind, detailmäßig besser dargestellt worden. Durch diese Darstellung wird verdeutlicht, daß die vorhandenen Kanäle, Bohrungen, Taschen usw. mit den ebenfalls in den Kolben vorhandenen Nuten, Taschen oder auch Ka¬ nälen beim Aufeinandertreffen mit den Seitenplatten kontrolliert gesteuert werden.

Es wird zunächst der Bereich b für den Schließvorgang näher erläutert. In diesem Bereich wirkt auf den Türkolben 3 eine kleine Kraft. Die Taschen 112, 113 der Seitenwand 15 des Gehäuses 5 stehen über den Nuten 100, 106. Damit ist die Verbindung von dem Innenkolbenraum 26 zum Raum 25 hergestellt, nämlich über die Bohrung 90. die Nut 100 und die Tasche 113, einen Kanal 99 mit darin befindlicher Drossel 88, der Tasche 112 und der Nut 106. In analoger Weise ist auch die Verbindung zwischen dem Innen¬ kolbenraum 27 mit dem Turkolbenraum 24 verbunden, nämlich über die Bohrung 93, eine Nut 105, die Tasche 116, einen Kanal 104, eine Tasche 115 und eine Nut 103. Es gilt daher der Zustand, wie er in der Figur 1 und 2 dargestellt ist, nämlich einer Kraftübersetzung mit Ü < 1. Ein Ausgleich zwischen dem Innenkolbenraum 26 und dem Innenkolbenraum 27 über die Bohrung 90, die Nut 100, einen Kanal 97 und der Bohrung 92 wird durch ein Rückschlagventil 86 verhindert, da beim Schließvorgang in dem Innen- kotbenraum 26 ein Überdruck herrscht

Nach dem Durchfahren des Abschnittes b erreicht die Kolbeπanordnung den Abschnitt a. was bedeutet, daß der Türkolben 3 nach links wandert: entsprechend sind hierfür die Taschen und Kanäle gestrichelt auf der rechten Seite dargestellt. Hier befinden sich eine Nut 95. die Nut 106. eine Nut 102 und die Nut 103 über den entsprechenden dazugehörigen Ta- sehen 110, 112, 114. 115, so daß die Verbindungen zum Innenkolbenraum 27 mit dem Raum 25 und dem Innenkolbenraum 26 mit dem Turkolben¬ raum 24 hergestellt sind. Es gilt daher hier der Zustand, wie er in der schematischen Darstellung der Figuren 3 und 4 mit einer hohen Uberset-

zung U > 1 vorherrscht. Der Druckausgleich für den Federkolben 2 im letzten Teil des Bereiches a wird dadurch erreicht, daß eine Tasche 111 in der Seltenplatte 15 über einer Nut 107 im Federkolben 2 liegt, und damit über eine Bohrung 94 im Federkolben 2, der Nut 107, der Tasche 111 , einem Kanal 96 mit dann befindlicher Drossel 89, der Tasche 112 und der Nut 106 eine Verbindung von dem Federraum 21 zu dem Raum 25 her¬ stellt.

Für den Schließvorgang der wiederum im Abschnitt c mit einem Überset¬ zungsverhältnis Ü wiedergegeben wird, sind die Taschen in der gestπchel- ten Position innerhalb der Figuren 11 und 12 wiedergegeben, da sich der Türkolben 3 hier in seiner rechtesten Position befindet. In diesem Falle ist eine Verbindung von dem Innenkolbenraum 27 mit dem Innenkolbenraum 26 hergestellt. Dieses geschieht über die Bohrung 93, die Nut 105, die Ta¬ sche 116, den Kanal 104, die Tasche 115, einen Kanal 101 , die Tasche 114, die Nut 102 und die Bohrung 91 Durch diese Schaltung wird der In¬ nenkolben wirkungslos, und es herrscht ein Übersetzungsverhältnis U = 1 Die gleiche Gegebenheit gilt auch für die Ubergangspunkte. In der Figur 10 ist dieses für den Übergangspunkt U1 zwischen den Bereichen b und c dargestellt Durch diese Maßnahme erfolgt der Wechsel zwischen den verschiedenen Übersetzungen nicht abrupt, sondern wird quasi verschilf¬ ten

Wahrend des gesamten Offnungsvorganges herrscht ein Überdruck im Innenkolbenraum 27 Damit wird das Rückschlagventil 86 in dem Kanal 97 überwunden Gleichzeitig wird über die Bohrung 92 den Kanal 97, die Nut 100 und die Bohrung 90 eine Verbindung von dem Innenkolbenraum 27 zum anderen Innenkolbenraum 26 hergestellt Durch diese Maßnahme herrscht, wie bereits im Bereich c, ein Übersetzungsverhältnis U = 1. so daß der Türkolben 3 und der Federkolben 2 in gemeinsamem Kontakt ste¬ hen, und die Tür kann mit geringer Kraft geöffnet werden

Anhand dieses möglichen, jedoch nicht abschließend beurteilten Ausfuh- rungsbeispieies wird deutlich daß durch entsprechende Gestaltung der einzelnen Seltenplatten 15, 16 sowie des Federkolbens 2, und insbeson¬ dere des Türkolbens 3 eine Programmierung eines Türschließers möglich

ist. Durch die Tatsache, daß sowohl der Federkolben 2 und der Türkolben 3 als auch die Seitenplatten 15, 16 einzeln austauschbar sind, kann eine Charakteristik eines Türschließers schnell und kostengünstig realisiert werden. Durch diese Maßnahme entstehen geringe Lagerhaltungskosten. Ferner ist es möglich, auf besondere Gegebenheiten bauseits bzw. Kun¬ denwünsche konkret einzugehen, ohne daß hier eine Neukonstruktion eines kompletten Türschließers notwendig wird.

1 Feder

2 Federkolben

3 Türkolben

4 Verzahnung 5 Gehäuse

8 Ritzel

9 Ritzelkäfig

10 Innenkolben

15 Seitenplatte 16 Seitenplatte

21 Federraum

24 Turkolbenraum

25 Raum

26 Innenkolbenraum 27 Innenkolbenraum

46 Kanal

47 Kanal

48 Kanal

49 Kanal 50 Kanal

51 Kanal

52 Kanal

53 Kanal

66 Tasche 67 Tasche

68 Tasche

69 Tasche

70 Tasche

71 Tasche 72 Tasche

81 Rückschlagventil

82 Drossel

83 Drossel

84 Drossel 86 Rückschlagventil

88 Drossel

89 Drossel

90 Bohrung

91 Bohrung

92 Bohrung

93 Bohrung

94 Bohrung

95 Nut

96 Kanal

97 Kanal

99 Kanal

100 Nut

101 Kanal

102 Nut

103 Nut

104 Kanal

105 Nut

106 Nut

107 Nut

110 Tasche

111 Tasche

112 Tasche

1 13 Tasche

114 Tasche

115 Tasche

1 16 Tasche

117 Stirnwand

U1 Übergang a Schließbereich b Durchtrittsbereich c Aufstellungsbereich

U Kraftübersetzung




 
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