DE19502663C2

DE19502663C2 - Türschließer

Info

Publication number: DE19502663C2
Application number: DE1995102663
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Krumhauer
Original assignee: Individual
Current assignee: Geze GmbH
Priority date: 1995-01-20
Filing date: 1995-01-20
Publication date: 1996-12-19
Anticipated expiration: 2015-01-21
Also published as: DE19502663A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Türschließer mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Es sind Türschließer bekannt, die über eine Feder und ein mechanisches Getriebe ein Drehmoment erzeugen, mit dessen Hilfe eine Tür selbsttätig geschlossen wird. Fig. 2 zeigt eine mögliche Lösung: In einem Gehäuse 5 wird ein Türkolben 3 durch eine Feder 1 angetrieben und bewegt über eine Verzahnung 4, ein Ritzel 8 mit Ritzelachse 8a und ein Gestänge 14 eine Tür. Das mechanische Getriebe wird hierbei durch die Verzahnung 4, das Ritzel 8 mit Ritzelachse 8a und das Gestänge realisiert (Literaturstelle: DE-Z. "schloß+beschlag-markt" Januar 94 - August 94/ Fachkunde Kap. Türschließer).

Fig. 3 zeigt (durchgezogene Linien) beispielhaft einen Verlauf des Öffnungs- und des Schließmomentes M_ö und M_s dieses beispielhaften Türschließers und sein Hauptproblem: Bedingt durch die Reibung ist für alle diese Lösungen das Öffnungsmoment für die Tür größer als das Schließmoment. Wegen des stark streuenden Widerstands der Tür in der Zarge und der Schloßfalle muß das Schließmoment relativ stark gewählt werden. Dadurch wird jedoch auch das Öffnungsmoment so groß, daß alte und behinderte Menschen oder auch Kinder Schwierigkeiten haben können, die Tür zu öffnen.

Zur Behebung dieser Schwierigkeiten wurde eine Lösung bekannt (DE 32 34 319 A1), bei der die benötigte höhere Schließkraft durch Fremdenergie für eine Federvorspannung aufgebracht wird. Bei dieser Lösung kann die zusätzliche Federvorspannung sowohl über einen Elektromotor als auch über einen Kolben mit fremdenergieerzeugtem Druckmittelkreislauf erzeugt werden.

Ein Verfahren und eine Anordnung zum Steuern der Kraft einer Schließvorrichtung ist aus der DE 35 35 506 A1 zu entnehmen. Die Tür wird dabei mittels einer Schließvorrichtung in Form eines Türschließers und damit gelenkig verbundenen Gestängearmen mit dem Türrahmen verbunden. Die Steuerung der unterschiedlichen Kraft zum Öffnen und zum anschließenden automatischen Schließen der Tür wird durch Verlagerung des im Vergleich zur Türschließvorrichtung entfernten Endes des Gestänges um das von der Schließvorrichtung auf die Tür ausgeübte Moment in getrennten Phasen des Öffnens und Schließens der Tür in entsprechender Art und Weise geändert. Bei dieser Anordnung handelt es sich um eine Vorrichtung, die mit Fremdenergie arbeitet, d. h. es ist ein Elektromotor vorgesehen, der einen Schieber verlagert und gleichzeitig dessen Lage in einem Führungsglied bestimmt. Dabei wird die Motorsteuerung entsprechend dem gewünschten Öffnungswinkel vorgenommen.

Die US 4,979,261 offenbart einen Türschließer mit einer variablen Anlenkungsposition. Aufgrund eines an der Schließerwelle befestigten Zahnrades, 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 Schließkraft.

In dem US-Patent 3,818,637 ist eine Vorrichtung beschrieben, die ein schnelles Öffnen einer Tür zuläßt.

Eine Vorrichtung, die mit einer linearen Kraft eine Tür öffnet, zeigt die US 4,231,192. Hier wird über ein entsprechendes Hebelsystem in Verbindung mit Fremdenergie in Form einer Spannungsversorgung ein annähernd linearer Verlauf der Kraft an der Tür in Abhängigkeit von dem Öffnungswinkel erzielt.

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

In der US 4,419,786 ist eine Anordnung beschrieben worden, mit der die zum Öffnen einer Tür benötigte Kraft in bezug auf normale Türöffnungssituationen 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 Öffnungswinkel durch Nutzung von zusätzlichen Federkräften und einer hydraulischen oder pneumatischen Steuerung das Kräfteverhältnis geändert. Dadurch kann das von dem Türschließer über die angelenkte Gestängeanordnung auf die Tür ausgeübte Moment verändert werden. Dieses dargestellte Prinzip ist sehr kompliziert und in seiner Anpassungsfähigkeit an unterschiedlichste Betriebsarten nicht überall einsetzbar.

Eine Vorrichtung in Form eines Türschließers, die in der schwedischen Auslegeschrift 469 342 gezeigt ist, besteht aus einem Gehäuse, in dem zwei Kolben beweglich angeordnet sind. Ferner sind zwei Federn vorhanden, die direkt je einem Kolben zugeordnet sind und auf diese in gleicher Richtung einwirken. Der erste Kolben ist dabei mit einer Kolbenstange verbunden, deren hinteres Ende in einer zentralen Bohrung des zweiten Kolbens abdichtend aufgenommen ist. Die Durchmesser der beiden Kolben sind unterschiedlich. Über die Kolben wird der Flüssigkeitsstrom 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 für die Endphase des Schließvorganges vorhanden ist.

Die Erfindung hat die Aufgabe, einen mögichst einfach ausgebildeten, aber betriebsicher arbeitenden Türschließer zu schaffen, der für alle Anwendungsfälle eingesetzt werden kann, und der ein kleines Öffnungsmoment aufweist, so daß die benutzenden Personen keine große Kraftanstrengungen unternehmen müssen, wobei jedoch andererseits für den Schließgang der Tür ein großes Schließmoment vorhanden sein soll. Hierfür soll keine Fremdenergie eingesetzt werden.

Der Kern der Erfindung besteht darin, daß die feste Kupplung zwischen Öffnungs- und Schließkraft aufgehoben wird. Beim Öffnungsvorgang und beim ersten Teil des Schließvorganges hat das zusätzliche Getriebe eine Kraftübersetzung von Ü=1. Dann folgt ein weiterer Teil des Schließvorganges, bei dem die Kraftübersetzung Ü<1 ist, d. h., das Schließmoment wird verringert. Im dritten Teil des Schließvorganges, in dem die Tür ins Schloß gezogen wird, ist die Kraftübersetzung Ü<1, d. h., das Schließmoment ist deutlich größer als das Öffnungsmoment.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 7 angegeben. Hierbei wird die zusätzliche Übersetzung durch ein hydraulisches Getriebe realisiert, was kompakte und einfache Lösungen ermöglicht.

Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Dabei zeigt

Fig. 1 Längsschnitt durch einen Türschließer mit einem Innenkolben und zusätzlichen Innenkolbenräumen mit Kanälen, Drosseln und Ventilen in den Kolben und mit Taschen zur Weiterleitung der Hydraulikflüssigkeit im Gehäuse,

Fig. 2 Türschließer mit Gestänge nach dem Stand der Technik,

Fig. 3 Diagramm des Öffnungs- und Schließmomentenverlaufes in Abhängigkeit vom Türöffnungswinkel,

Fig. 4 Diagramm der Übersetzungskennlinien des zugeschalteten Getriebes,

Fig. 5 Längs- und Querschnitt durch einen Türschließer mit L-förmigen Kolben ohne hydraulische Schaltmittel,

Fig. 6-9 Längsschnitte durch den Türschließer mit L-förmigen Kolben mit hydraulischen Schalt- und Dämpfungsmitteln in verschiedenen Schaltstellungen,

Fig. 10, 11 Schematische Längsschnittdarstellungen des Türschließers mit Innenkolben zur Erläuterung der Schaltfunktion,

Fig. 12-14 Darstellungen des Türschließers gemäß Fig. 1 in verschiedenen Schaltstellungen,

Fig. 15 Längsschnitt durch einen Türschließer mit Innenkolben und Kanälen, Drosseln und Ventilen im Gehäuse,

Fig. 16 Diagramm der Übersetzungsverläufe gemäß Fig. 15.

Fig. 4 zeigt einen möglichen Übersetzungsverlauf dieses obengenannten zugeschalteten Getriebes mit den Übersetzungen für den Öffnungs- und den Schließvorgang und für die unterschiedlichen Bereiche des Schließvorgangs:

a: eigentlicher Schließbereich mit hohem Momentenbedarf ≅5°),
b: Durchtrittsbereich (≅45°),
c: Aufstellungsbereich (≅130°).

Diese Kraftübersetzungen ergeben dann durch Überlagerung mit der Kennlinie des bestehenden Getriebes den in Fig. 3 gestrichelten Momentenverlauf für den Schließvorgang M_s1 - der Momentenverlauf für den Öffnungsvorgang bleibt gleich. Die Verlagerung des ursprünglichen Momentenverlaufs M_s in M_s1 entspricht dann dem Energiesatz, wenn die hierdurch gebildeten Energie-Flächen A1 und A2 gleich sind.

Mit diesem Momentenverlauf ist die Aufgabe gelöst: Das Schließmoment M_s1 ist im Schließbereich deutlich höher als das Öffnungsmoment M_ö. Dieser Lösungsansatz eines nachgeschalteten Getriebes soll anhand zweier hydraulischer Lösungen demonstriert werden (andere - auch mechanische - Lösungen hierfür sind möglich).

Zum besseren Verhältnis werden in den folgenden Figuren folgende Bezeichnungen und Nummerngruppen verwendet:

Räume: Hydraulisch durch Kolben und gehäusefeste Bauteile getrennte Hohlräume, Nr. 20-39,
Kanäle: Verbindungen zwischen Räumen, Nr. 40-59,
Taschen: Vertiefungen in einem Bauteil an der Trennfuge zur Aufnahme und Weitergabe von Hydraulikflüssigkeit, Nr. 60-79.

Beschreibung der 1. hydraulischen Lösung (Fig. 5-9)

Fig. 5 zeigt den grundsätzlichen Aufbau dieser Lösung: Ähnlich wie in der in Fig. 2 beschriebenen Lösung gibt es in einem Gehäuse 5 eine Antriebsfeder 1, einen hierdurch beaufschlagten Türkolben 3 mit Verzahnung 4 und ein hierdurch angetriebenes Ritzel (nicht dargestellt). Im Gegensatz zu der geschilderten Lösung ist die Kopplung zwischen Feder 1 und Türkolben 3 jedoch nicht direkt sondern erfolgt über ein hydraulisches Getriebe, das durch den Federkolben 2, den Türkolben 3, das Gehäuse 5 und die hierdurch gebildeten hydraulischen Kolbenräume 21-24 gebildet wird.

Durch ihre L-förmige Gestalt haben die Kolben 2 und 3 jeweils zwei unterschiedlich große Verdrängerflächen: der Türkolben die Flächen 10 und 12, der Federkolben die Flächen 11 und 13. Um eine Kolbenbewegung zu ermöglichen, ist Raum 24 mit Raum 21 durch einen Kanal 44 verbunden. Schnitt A-A daneben zeigt die rechteckige Form der Kolben 2 und 3, das Gehäuse 5 und die Seitenplatten 6 und 7.

Schließvorgang

Fig. 6 zeigt den Türschließer im Bereich c des Schließvorganges (die Bereiche sind zum besseren Verständnis nicht maßstäblich dargestellt). Unter den Kolben 2 und 3 sind die Bereiche (kleine Buchstaben) und die Zustände (große Buchstaben) der beiden Kolben mit den im Text verwendeten Buchstaben dargestellt. Die Pfeile am linken unteren Ende der Kolben zeigen den jeweils geltenden Bereich bzw. Zustand:

A: Tür ist im Zustand "auf"
c: Aufstellungsbereich (≅130°),
U1: Übergang vom Bereich c nach b,
b: Durchtrittsbereich (≅45°),
U2: Übergang vom Bereich b nach a,
a: Schließbereich mit hohem Momentenbedarf (≅5°),
Z: Tür ist im Zustand "zu".

Der Kanal 42 im Federkolben 2 überbrückt über die Tasche 61 im Türschließergehäuse den Kolbenraum 22 mit dem Federraum 21. Genauso überbrückt Kanal 41 über Tasche 63 die Räume 23 und 24. Beide Kolben sind daher hydraulisch wirkungslos, so daß eine direkte Kopplung zwischen Feder 1 und Türkolben 3 durch Kontakt erfolgt (Ü=1). Der Überdruck im Türkolbenraum 24 und der Unterdruck im Federraum 21 werden durch Kanal 44 ausgeglichen.

Fig. 7 zeigt den Schließvorgang im Bereich b. Kanal 42 findet in diesem Bereich keine Tasche vor, der untere Teil des Federkolbens 2 ist daher wirksam - im Gegensatz zu Kanal 41, der sich noch im Bereich von Tasche 63 befindet und damit den oberen Teil des Federkolbens 2 und den oberen Teil des Türkolbens 3 hydraulisch inaktiv läßt. Durch seine größere Verdrängerfläche 13 verdrängt der Federkolben 2 eine größere Menge Flüssigkeit, als die Verdrängerfläche 12 des Türkolbens 3 bei gleicher Geschwindigkeit aufnehmen kann; der Türkolben 3 entfernt sich daher mit einer höheren Geschwindigkeit vom Federkolben 2. Entsprechend ist die Kraftübersetzung zwischen Feder- und Türkolben kleiner als 1.

Am Anfang dieses Bereichs liegt noch - wie in Fig. 6 gezeigt - Kontakt zwischen den Kolben vor. Ein Ausgleich des Überdrucks in Raum 22 in diesem Zustand über Kanal 43 wird durch das Rückschlagventil 71 verhindert. Die Bewegung beider Kolben wird durch die Drossel 66 im Türkolben 3 gedämpft.

Fig. 8 zeigt den Schließvorgang im Bereich a, dem Bereich, in dem die eigentliche Schließung der Tür stattfindet und in dem eine deutlich größere Kraft benötigt wird (Dieser Bereich ist in Wirklichkeit im Vergleich zu den übrigen Bereichen sehr klein und ist der deutlichkeitshalber wesentlich vergrößert dargestellt). Im Gegensatz zum vorherigen Bereich ist jetzt Kanal 42 über Tasche 62 geöffnet und Kanal 41 gesperrt, so daß nur die oberen Teile des Federkolbens 2 und des Türkolbens 3 wirksam sind. Dadurch, daß die Verdrängerfläche 11 des Federkolbens 3 kleiner ist als die Verdrängerfläche 10 des Türkolbens 3, ergibt sich jetzt eine Übersetzung ins Langsame (und eine Kraftübersetzung mit Ü<1). Federkolben 2 und Türkolben 3 nähern sich in diesem Bereich daher wieder. Die Bewegung beider Kolben wird durch die Drossel 67 im Federkolben 2 gedämpft.

Fig. 9 zeigt den letzten Teil des Schließvorgangs - weiterhin im Bereich a. Die Tür ist geschlossen, und der Türkolben 3 ist in seiner Schließstellung Z, die sich vor dem Anschlag im Gehäuse befindet. Der Kontakt zwischen Federkolben 2 und Türkolben 3 ist jedoch noch nicht hergestellt. Über Kanal 43a, Rückschlagventil 71, Tasche 64, Kanal 45 und Kanal 43c wird eine Verbindung zwischen den Räumen 23 und 22 hergestellt, so daß sich der Kontakt zwischen Federkolben 2 und Türkolben 3 bilden kann. Durch die starke Drosselung über Drossel 65 wird jedoch verhindert, daß gleichzeitig der hohe Druck im Raum 23 abfällt. Sobald der Kontakt hergestellt ist, kann der Überdruck über Kanal 43 abgebaut werden, und es stellt sich wieder Ü=1 ein.

Durch den Abstand zwischen Endstellung und Anschlag des Türkolbens 3 wie auch durch den Abstand zwischen Feder- und Türkolben am Anfang dieses Vorgangs können Toleranzen zwischen der Türbewegung und den Vorgängen im Türschließer ausgeglichen werden.

Öffnungsvorgang

Für den gesamten Öffnungsvorgang liegt Kontakt zwischen Federkolben 2 und Türkolben 3 vor (wie in Fig. 6). Es liegt hierfür daher Ü=1 vor. Der sich hierbei ergebende Überdruck im Raum 23 und der Unterdruck im Raum 22 werden über den Kanal 43 und das Rückschlagventil 71 ausgeglichen.

Der Hauptvorteil dieser Lösung ergibt sich daraus, daß durch die Wahl der Verdrängerflächen beliebige Übersetzungsverhältnisse gebildet werden können.

Beschreibung der 2. hydraulischen Lösung

Fig. 1 zeigt den Aufbau dieser Lösung:
Wie in der 1. Lösung gibt es eine Antriebsfeder 1, einen hierdurch beaufschlagten Türkolben 3 mit Verzahnung 4 und ein hierdurch angetriebenes Ritzel 8, das über ein Gestänge (nicht dargestellt) die Tür schließt. Auch in dieser Lösung ist die Kopplung zwischen Feder 1 und Türkolben 3 nicht direkt, sondern erfolgt über ein hydraulisches Getriebe. Die Besonderheit dieser Lösung ist, daß sich im Türkolben 3 rechts und links vom Ritzel 8 zwei Innenkolbenräume 26 und 27 ergeben, so daß sich mit den Kolbenräumen am Federkolben 2 und am Türkolben fünf Räume ergeben (Raum 21, 24, 25, 26 und 27), die durch die Kanäle 46 bis 53 über die Taschen 66 bis 72 miteinander verbunden sind. (Die Kanäle bestehen immer aus zwei Teilen, die über die Taschen verbunden oder getrennt werden). Um das Ritzel 8 als dichte Kolbentrennung benutzen zu können, wird es durch den Ritzelkäfig 9 teilweise umschlossen.

Fig. 10 zeigt die Auswirkung auf die Kolbenverdrängung, wenn Raum 27 mit Raum 24 und Raum 26 mit Raum 25 und zusätzlich Raum 24 mit Raum 21 über Kanäle verbunden sind: Zusätzlich zum vom Federkolben 2 verdrängten Volumen muß Raum 25 auch noch das vom Innenkolben 10 im Raum 26 verdrängte Volumen aufnehmen. Der Weg des Türkolbens 3 ist daher größer als der des Federkolbens 2 (er entfernt sich daher von diesem); genauso ist seine Kraft kleiner als die des Federkolbens 2 (Ü<1). Eine mathematische Untersuchung ergibt für die Kraftübersetzung den Übersetzungsfaktor

Ü = F_T/F_F = 1 - (A_I/A_F)

mit
F_T = Kraft am Türkolben 3,
F_F = Kraft am Federkolben 2,
A_I = Verdrängerfläche am Innenkolben 10,
A_F = Verdrängerfläche am Federkolben 2.

Fig. 11 zeigt den entsprechenden Verdrängungsvorgang für den Fall, daß Raum 27 mit Raum 25 und Raum 26 mit Raum 24 und zusätzlich Raum 24 mit Raum 21 über Kanäle verbunden sind (Ü<1). In diesem Fall nimmt der Raum 25 das vom Federkolben 2 verdrängte Volumen auf, gibt aber einen Teil hiervon wieder an Raum 27 ab. Dadurch ist der Weg des Türkolbens 3 kleiner als der des Federkolbens 2, seine Kraft jedoch größer: Eine mathematische Untersuchung liefert hierfür den Übersetzungsfaktor

Ü = F_T/F_F = 1 + (A_R/A_I).

Sind Raum 27 und Raum 26 verbunden, ist der Innenkolben 10 wirkungslos; Feder- und Türkolben bewegen sich mit gleicher Geschwindigkeit und Kraft (Ü=1).

In Fig. 1 ist erkenntlich, wie diese 3 unterschiedlichen Übersetzungen konstruktiv erreicht werden:

Ü<1 über Kanal 46 (Verbindung von Raum 27 mit Raum 24) und Kanal 47 (Verbindung von Raum 25 mit Raum 26),
Ü<1 über Kanal 48 (Verbindung von Raum 25 mit Raum 27) und Kanal 49 (Verbindung von Raum 26 mit Raum 24),
Ü=1 über Kanal 50 und Kanal 51 (Verbindung von Raum 26 mit Raum 27).

Schließvorgang

Fig. 12 zeigt den Türschließer im Abschnitt c des Schließvorganges (die Bereiche sind zum besseren Verständnis wiederum nicht maßstäblich dargestellt). Unter den Kolben 2 und 3 sind die Abschnitte (kleine Buchstaben) und die Zustände (große Buchstaben) der beiden Kolben mit den im Text verwendeten Buchstaben dargestellt. Die Pfeile am linken unteren Ende der Kolben zeigen den jeweils geltenden Abschnitt. Kanal 51 ist über Tasche 71 geöffnet, alle anderen Kanäle - bis auf Kanal 53, der immer geöffnet ist - sind geschlossen (Die Taschen und Kanäle befinden sich seitlich am Kolbenrand in mehreren Ebenen, jeweils auf der gleichen Höhe der Austrittsöffnungen der Kanäle. Zusammengehörende Kanäle und Taschen sind dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Nummerndifferenz von 20 aufweisen: Kanal 50 z. B. kann nur durch Tasche 70 geöffnet werden. Tasche 68 liegt auf einer anderen Ebene und kann ihn nicht öffnen, er ist daher geschlossen). Über Kanal 51 und Tasche 71 ist daher Raum 27 mit Raum 26 verbunden, so daß der durch den Ritzelkäfig 9 gebildete Innenkolben wirkungslos ist. Es liegt daher Ü=1 vor: Feder- und Türkolben bewegen sich mit gleicher Geschwindigkeit und behalten Kontakt.

Fig. 1 zeigt den Schließvorgang im Abschnitt b. Kanal 46 verbindet (wie in Fig. 10) über Tasche 66 Raum 24 mit Raum 27 und Kanal 47 über Tasche 67 Raum 26 mit Raum 25. Kanal 50 ist über Tasche 70 ebenfalls geöffnet, ist hier jedoch unwirksam, da eine Strömung über das Rückschlagventil 81 wegen des Überdrucks in Raum 26 verhindert wird. Es liegt daher Ü<1 vor: der Türkolben 3 bewegt sich mit höherer Geschwindigkeit aber kleinerer Kraft. Die Bewegung wird über Drossel 82 gedämpft.

Fig. 13 zeigt den Schließvorgang im 1. Teil des Abschnitts a, dem Abschnitt, in dem die eigentliche Schließung der Tür stattfindet und in dem eine deutlich größere Kraft benötigt wird (Dieser Abschnitt ist in Wirklichkeit im Vergleich zu den übrigen Abschnitten sehr klein und ist deutlichkeitshalber wesentlich vergrößert dargestellt). Kanal 49 verbindet (wie in Fig. 11) über Tasche 69 Raum 24 mit Raum 26 und Kanal 48 über Tasche 68 Raum 27 mit Raum 25. Kanal 50 ist über Tasche 70 ebenfalls geöffnet, ist hier jedoch ebenfalls unwirksam, da eine Strömung über das Rückschlagventil 81 wegen des Überdrucks in Raum 26 verhindert wird. Es liegt daher Ü<1 vor: der Türkolben 3 wird mit geringerer Geschwindigkeit aber höherer Kraft bewegt. Die Bewegung wird über Drossel 83 gedämpft.

Fig. 14 zeigt den letzten Teil des Schließvorgangs - weiterhin im Abschnitt a. Die Tür ist geschlossen, und der Türkolben 3 ist in seiner Schließstellung, die sich vor dem Anschlag im Gehäuse befindet. Der Kontakt zwischen Federkolben 2 und Türkolben 3 ist jedoch noch nicht hergestellt. Über die Tasche 72 und die Drossel 84 wird der Kanal 52 geöffnet, so daß sich der Kontakt zwischen Federkolben 2 und Türkolben 3 bilden kann. Durch eine starke Drosselung wird jedoch verhindert, daß gleichzeitig der hohe Druck zwischen Federkolben 2 und Türkolben 3 sofort abfällt. Sobald der Kontakt hergestellt ist, ist der Überdruck abgebaut, und es stellt sich wieder Ü=1 ein.

Öffnungsvorgang

Für den gesamten Öffnungsvorgang ist zunächst Kanal 50 (im Bereich a und b) und dann Kanal 51 (im Bereich c) geöffnet und damit Raum 26 mit Raum 27 verbunden; es bleibt daher der Kontakt zwischen Feder- und Türkolben erhalten, und die Kraft bleibt gleich (Ü=1).

Aus den Bewegungen in allen Abschnitten ergibt sich somit der gleiche Gesamtverlauf, wie er bereits für die erste Lösung in Fig. 3 dargestellt wurde; auch hier ist also die Forderung nach einer hohen Schließkraft und einer hiermit verglichen relativ kleinen Öffnungskraft realisiert.

Ausführungsbeispiel der 2. hydraulischen Lösung mit externen Drosseln und Übersetzungsübergängen

Fig. 15 zeigt eine Ausführung der 2. hydraulischen Lösung mit externen Drosseln und weichen Übergängen für unterschiedliche Übersetzungen. In der Mitte befindet sich die Draufsicht auf den Türschließer: Im Gehäuse 5 der Federkolben 2 mit Feder 1, der Türkolben 3 mit Verzahnung 4, Ritzel 8 und Ritzelkäfig 9. Der Kolbenraum 26 ist mit der Seitenplatte 15 durch die Bohrung 90 und mit der Seitenplatte 16 durch die Bohrung 91 verbunden; entsprechend ist der Kolbenraum 27 durch die Bohrungen 92 und 93 mit seinen Seitenplatten verbunden.

Über und unter der Draufsicht sind die Schnitte A-A und B-B dargestellt (zur besseren Übersichtlichkeit teilweise nicht schraffiert), in denen die in den Kolben verlaufenden Nuten, die im Gehäuse befindlichen Taschen und die diese verbindenden Kanäle dargestellt sind.

Es soll zunächst der Bereich b für den Schließvorgang erläutert werden, in dem eine kleine Kraft auf den Türkolben 3 wirkt (die Taschen und die Kanäle sind hier durchgezogen dargestellt, in den anderen Bereichen sind sie gestrichelt dargestellt). Die Taschen 112 und 113 des Gehäuses stehen über den Nuten 100 und 106. Damit ist die Verbindung von Raum 26 mit Raum 25 hergestellt: über Bohrung 90, Nut 100, Tasche 113, Kanal 99 mit Drossel 88, Tasche 112 und die Nut 106. Genauso ist die Verbindung Raum 27 mit Raum 24 hergestellt: über Bohrung 93, Nut 105, Tasche 116, Kanal 104, Tasche 115 und Nut 103. Es gilt daher der Zustand von Fig. 10 mit einer Kraftübersetzung Ü<1. Ein Ausgleich zwischen Raum 26 und Raum 27 über Bohrung 90, Nut 100, Kanal 97 und Bohrung 92 wird durch das Rückschlagventil 86 verhindert, da beim Schließvorgang in Raum 26 Überdruck herrscht.

Für den Schließvorgang im Abschnitt a (mit hoher Türkolbenkraft) bewegt sich der Türkolben 3 nach links; entsprechend sind hierfür die Taschen und Kanäle (gestrichelt) auf der rechten Seite dargestellt: Hier befinden sich die Nuten 95, 106, 102 und 103 über den Taschen 110, 112, 114 und 115, so daß die Verbindungen Raum 27 mit Raum 25 und Raum 26 mit Raum 24 hergestellt sind. Es gilt daher der Zustand von Fig. 11 mit der hohen Übersetzung Ü<1. Der Druckausgleich für den Federkolben 2 im letzten Teil des Bereichs a wird dadurch erreicht, daß die Tasche 111, im Gehäuse (für diese Stellung gestrichelt dargestellt) über der Nut 107 im Federkolben liegt und damit über Bohrung 94 im Federkolben, Nut 107, Tasche 111, Kanal 96 mit Drossel 89, Tasche 112 und Nut 106 eine Verbindung von Raum 21 mit Raum 25 vorliegt.

Für den Schließvorgang im Abschnitt c (mit Ü=1) sind die Taschen in der äußersten linken Position dargestellt, da sich der Türkolben 3 hier in seiner äußersten rechten Position befindet. Hier ist eine Verbindung von Raum 27 mit Raum 26 hergestellt: über Bohrung 93, Nut 105, Tasche 116, Kanal 104, Tasche 115, Kanal 101, Tasche 114, Nut 102 und Bohrung 91. Damit ist der Innenkolben wirkungslos, und es herrscht Ü=1. Dasselbe gilt auch für die Übergangspunkte. In der Skizze ist dies für den Übergangspunkt U1 zwischen den Bereichen b und c dargestellt. Hierdurch erfolgt der Wechsel zwischen den Übersetzungen nicht abrupt sondern wird - wie in Fig. 16 gezeigt - "verschliffen".

Für den gesamten Öffnungsvorgang herrscht ein Überdruck in Raum 27. Damit wird das Rückschlagventil 86 in Kanal 97 überwunden, und es wird über Bohrung 92, Kanal 97, Nut 100 und Bohrung 90 eine Verbindung von Raum 27 mit Raum 26 hergestellt. Dadurch herrscht - wie im Bereich c (s. o.) - Ü=1, so daß Tür- und Federkolben in gemeinsamen Kontakt öffnen.

Fig. 16 zeigt den Gesamtverlauf für die Übersetzung mit "verschliffenen" Übersetzungsübergängen, der sich hieraus für diese konstruktive Lösung ergibt. Der Vorteil dieser Lösung ergibt sich daraus, daß sie sich relativ leicht fertigen läßt und daß die Drosseln sich im Gehäuse befinden und daher leicht auszutauschen sind.

Claims

1.Türschließer, bestehend aus einem mit Hydraulikflüssigkeit gefüllten Gehäuse (5), mit einem mechanischen Getriebe zur Umsetzung der Entspannungsbewegung eines Federelementes (1) in eine Türbewegung und zwei innerhalb des Gehäuses (5) beweglich angeordneten Kolben, wobei der erste, durch das Federelement (1) beaufschlagte Kolben als Federkolben (2), und der zweite als ein eine Verzahnung (4) aufweisender Türkolben (3) ausgeführt ist, und wobei sich zwischen dem Federelement (1) und dem mechanischen Getriebe ein hydraulisches Getriebe befindet, das keine Fremdenergie benötigt und in Öffnungsrichtung der Tür die Übersetzung Ü=1 aufweist, wobei in Schließrichtung unterschiedliche Übersetzungen realisiert werden.

2. Türschließer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über hydraulische Dämpfungs- und Schaltmittel im Gehäuse (5), in dem Federkolben (2) und dem Türkolben (3) die hydraulische Kopplung und gedämpfte Bewegung des Federkolbens (2) und des Türkolbens (3) so realisiert wird,

- daß sich beim Öffnen der Tür durch einen Druckausgleich zwischen allen mit Hydraulikflüssigkeit gefüllten Räumen (21 bis 27) in nicht fester Kopplung der Federkolben (2) und der Türkolben (3) mit gleicher Geschwindigkeit bewegen,
- daß sich beim Schließen der Tür bis zu einem wählbaren Türöffnungswinkel der Federkolben (2) und der Türkolben (3) durch einen Druckausgleich zwischen allen mit Hydraulikflüssigkeit gefüllten Räumen (21 bis 27) mit gleicher Geschwindigkeit bewegen,
- daß sich im anschließenden zweiten Teil des Schließvorganges der Türkolbens (3) vom Federkolben (2) entfernt,
- daß sich im dritten Teil des Schließvorganges, in dem die Tür ins Schloß fällt, der Federkolben (2) und der Türkolben (3) wieder annähern.

3. Türschließer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkolben (2) und der Türkolben (3) in der Schließlage der Tür aneinanderliegen.

4. Türschließer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkolben (2) und der Türkolben (3) L-förmige Rechteckkolben sind, die ineinander verschiebbar sind.

5. Türschließer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseraum entsprechend der Kolbenformen versetzt ausgeführt ist, so daß vier Kolbenräume (21 bis 24) entstehen, die durch das Gehäuse (5), den Federkolben (2) und den Türkolben (3) voneinander getrennt sind, und so ein Bereich entsteht, in dem für eine Übersetzung in eine kleine Kraft der Federkolben (2) eine große Fläche (13) und der Türkolben (3) eine kleine Verdrängerfläche (12) aufweisen, und ein weiterer Bereich entsteht, in dem für eine Übersetzung in eine große Kraft der Federkolben (2) eine kleine Fläche (11) und der Türkolben (3) eine große Verdrängerfläche (10) aufweisen, und daß durch hydraulische Schaltmittel die beiden Bereiche mit einem Kolbenraum (22) und einem Raum (23) wechselseitig aktiviert werden, und eine Dämpfung mittels Drosseln realisiert wird.

6. Türschließer nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich in dem Inneren des Türkolbens (3) ein dritter, gehäusefester, durch ein Ritzel (8) mit einem Ritzelkäfig (9) gebildeter Innenkolben (10) mit dazugehörigen Innenkolbenräumen (26, 27) befindet.

7. Türschließer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten Teil des Schließvorganges ein Raum (25) zwischen dem Federkolben (2) und dem Türkolben (3) mit dem dem Federkolben (2) zugewandten Innenkolbenraum (26) und ein Türkolbenraum (24) zwischen dem Türkolben (3) und Kolbenraumdeckel mit dem dem Federkolben (2) abgewandten Innenkolbenraum (27) verbunden ist, und im dritten Teil des Schließvorganges der Raum (25) zwischen Federkolben (2) und Türkolben (3) mit dem dem Federkolben (2) abgewandten Innenkolbenraum (27) und der Türkolbenraum (24) zwischen dem Türkolben (3) und dem Kolbenraumdeckel mit dem dem Federkolben (2) zugewandten Innenkolbenraum (26) verbunden ist.