CN102121348B - 弹簧张力的调节 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于调节安装在可旋转轴上的弹簧(57)内的张力的方法。该方法包括以下步骤：应用第一和第二扳手(1，1’)实现与所述轴的轴环(50)花键接合以便保持轴环(50)抵抗沿不希望方向的运动。所述轴环(50)机械连接到至少一个弹簧(57)。此外，还包括将设置在至少一个所述扳手(1，1’)上的轴向锁定装置(7)定位在所述轴环(50)上从而形成所述扳手(1，1’)与所述轴环(50)的轴向锁定接合的步骤，以及通过使用至少一个所述扳手(1，1’)旋动所述轴环(50)来调节所述至少一个弹簧(57)内的张力直到弹簧(57)达到合适的张力的步骤。本发明还公开了适于执行所述方法的扳手组件(1)和轴环系统(50)。

Description

弹簧张力的调节
本申请是2006年9月8日在中国专利局提交的申请号为200680033808.3(PCT/SE2006/001029)、名称为“弹簧张力的调节”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种用于调节安装在可旋转轴上的弹簧内的张力的方法。此外，本发明涉及一种适于应用该方法的扳手。并且，本发明涉及一种适配成接纳所述扳手的轴环系统。
背景技术
工业、住宅用的尤其升降门的安装通常包括安装导向件，该导向件支承可移动门结构的每一侧，并且门结构的侧边可在该导向件上自由滑动。由于大多数可移动门结构对于一般人员而言过重而难以提起，所以通常设置某些类型的平衡装置，以便当可移动门结构在打开和闭合状态之间(或相反)转换时，不会承受可移动门结构的全部重量。即使对于动力操纵的开门装置，仍提供平衡装置以便能够减小驱动马达的马力需求。出于安全原因，平衡装置在开门装置故障的情况下也是必需的。
在这种开门装置、尤其是具有动力操纵马达以帮助打开和关闭门的开门装置内广泛使用的最主要类型的平衡装置是安装在可旋转轴上的螺旋弹簧。所述轴通常位于将被门覆盖的开口上方，并且跨越门的路径横向设置。螺旋弹簧以大致同心的方式安装在此轴上，从而弹簧的纵向中心线基本位于轴的纵向中心线上。弹簧的一端固定地附接在该轴可旋转地安装于其上的结构上，并且弹簧的另一端保持可释放地附接在可旋转轴上。
门的张紧表现为调节由螺旋弹簧施加在可旋转轴上的张力，该可旋转轴还保持通常附接在门的最下端的卷绕拉拽元件。当被合适地调节时，可以认为弹簧施加的张力正好平衡在开启和关闭运动期间传递的门的重量。
门的重量平衡效果对于一些卷帘门(winding roller door)设置可从门的中部出现，或者设置成从完全打开状态出现。在门的初始安装中，当更换坏掉的弹簧时，以及甚至在定期维修期间，必须将弹簧的张力调节到预期程度，以便门能够关闭并且在门升高和降低期间平衡门的几乎全部重量。为了调节弹簧的张力，必须松开螺旋弹簧的附接在可旋转轴上的被可释放地固定的端部，并且以减轻张力或绷紧张力的方式相对于轴旋转弹簧的所述端部。
在这些安装中使用的弹簧所施加的用以完成任务的力和/或扭矩并不小，因此这被本领域技术人员认为是可能危险的操作。当附接到可旋转轴的弹簧的一端被放松时，弹簧必须被牢固地保持以便不会自由松开到无张力状态。当工人或其它人员在此区域时，这种松开可能会产生一些非常严重的伤害。
本发明的一个目标是提供一种安全和有效的用于张紧门装置内使用的螺旋弹簧的方法。本发明的一个目标是提供一种改进的用于合适地张紧门装置内使用的弹簧的工具。本发明的另一个目标是提供一种用于螺旋弹簧的新的附接件，该附接件将使调节门装置内的螺旋弹簧的张力的操作变得容易。
发明内容
这些以及下面将给出的其它目标通过根据独立权利要求1的用于调节弹簧的体部实现。从属权利要求内说明了该体部的优选方案。还公开了根据独立权利要求3的调节弹簧张力的方法和根据独立权利要求8的体部在调节弹簧张力中的应用。各从属权利要求内给出了本发明的优选实施例。
现在，根据本发明公开了一种用于调节安装在可旋转轴上的弹簧内的张力的方法，所述方法包括以下步骤：应用第一和第二扳手实现与所述轴的轴环的花键接合(splined engagement)，以便保持轴环抵抗沿不希望方向的运动，所述轴环机械连接到至少一个弹簧；将轴向锁定装置定位在所述轴环上从而形成所述扳手与所述轴环的轴向锁定接合，所述轴向锁定装置设在至少一个所述扳手上；通过使用至少一个所述扳手旋动所述轴环来调节所述至少一个弹簧内的张力，直到达到合适的弹簧张力。该轴环包含用于在弹簧张力被适当地调节时将所述轴环固定在所述轴上的锁定装置。
因此，在张力调节期间，每个扳手可被一直沿轴向保持。这样能够得到安全的工作条件，并且有助于在抵抗来自弹簧的弹力保持或者工作期间找到正确的位置和完全的花键接合。另外，花键接合使得即使维护工作和安装工作的操作空间很小，仍可进行这些工作。
优选地，轴向锁定接合在整个弹簧张力调节周期内被保持，这包括在所述扳手的改变期间的花键脱离。
有利地，轴向锁定接合由舌片和凹槽(舌榫)接合实现，其中所述舌片在圆周上沿相对于轴向(A)的横向(B)延伸。因此，轴向锁定装置接合包括相对于轴的轴向(A)的舌片和凹槽锁定。
更优选地，轴向锁定装置包含U形伸缩板，该板用于与所述轴环内的凹槽互补地接合。可选择地，尽管不是优选地，轴环包含U形突出部以便与所述轴向锁定装置内的凹槽互补地接合。
优选地，扳手和轴环的花键接合由小于90度并且优选地在80度和90度之间的扳手花键角实现，扳手的花键与轴环的花键的互补配合减小了打滑的危险。已经发现，在钳的内部近表面和扳手花键的前缘之间测量的稍小于90度的该扳手花键的所述前缘之间的角度提供了改进的握持作用。有利地，花键接合包括与沿所述轴的轴向(A)延伸的花键的接合。
另一个优点是，花键接合可由锁闩功能件(latch function)控制，该锁闩功能件可从所述扳手的锁闩操作手柄操纵。因此，例如如果在调节张力时使花键接合发生脱离，则维护人员或安装者不必改变对扳手手柄的握持。
根据本发明的一个优选实施例，所述花键接合的扭矩可由扭矩锁定机构控制和锁定，该扭矩锁定机构可从所述扳手操纵。
优选地，每个扳手具有开口钳，所述开口钳围绕所述轴环的大部分紧密配合，并且所述开口钳设置成用于与所述轴环花键接合。
根据前述任何一个权利要求的调节弹簧内的张力的方法尤其适合于升降滑动门(overhead sliding door)、滑动门和卷帘门。但是，了解本发明的技术人员还可发现其它相关区域。
根据本发明的第二方面，一种扳手组件包括：细长手柄，位于所述手柄的一端的用于紧密围绕并且接合花键轴的大部分周边的开口钳构造，安装在所述手柄上的弹簧加载花键锁闩机构，该弹簧加载花键锁闩机构具有在第一位置深入钳接合区域以便花键接合在所述轴上并且在第二位置从钳接合区域缩回以便花键脱离接合的锁闩，用于将所述锁闩从所述第一位置和所述第二位置中的一个移动到所述第一位置和第二位置中的另一个的锁闩操作装置，所述开口钳构造具有设置在开口钳一侧上的伸缩舌片，所述舌片具有用于紧密围绕靠近所述花键轴的凹槽周边的至少一部分的凹部。
优选地，扳手花键角小于90度，优选地在80度和90度之间。
有利地，花键接合可由锁闩控制，该锁闩可从所述扳手组件的锁闩操作手柄操纵。
作为另一个优点和重要的安全性方面，只要锁闩受到由花键接合导致的外部载荷，则弹簧加载花键锁闩机构就可防止所述花键接合发生脱离。锁闩操作手柄经由一弹簧操作性地连接到锁闩。如果锁闩上的载荷超过由致动锁闩操作手柄导致的来自弹簧的载荷，则锁闩将保持在合适位置以便实现花键接合，即，由弹簧在弹簧加载锁闩机构上施加的力过低而不足以使花键接合发生脱离。因此，如果安装者或维护人员由于误操作而同时释放两个花键接合，则至少一个扳手在被正确地设置时将保持花键接合。
弹簧加载花键接合内的弹簧载荷优选地由推簧提供。该推簧连接到锁闩的杆。锁闩操作手柄经由弹簧操作性地连接到锁闩的杆。推簧的弹簧特性低。由于扳手的花键角小于90度并且优选地在80度和90度之间，所以外部载荷不需要很大以便向脱离接合提供足够的阻力。另一方面，当在所述锁闩上不存在外部载荷并且锁闩操作手柄被致动时，从锁闩操作手柄传递到所述推簧的拉力使锁闩缩回。当锁闩操作手柄被释放时，锁闩被所述推簧推回到用于在钳口区域内实现花键接合的位置。
此外，所述花键接合的扭矩可由扭矩锁定机构控制和锁定，该扭矩锁定机构可从所述扳手组件操纵。为了能够平滑地接近以及将力从扳手组件经由轴环有效地传递给所述弹簧，扳手组件的开口钳具有不对称的开口。
此外，扳手组件具有使所述扳手组件能够悬挂的钩件。已经认识到，许多门需要在一定高度挂起扳手组件，钩件有助于这种情况。
根据本发明的一个优选实施例，扳手组件具有可更换的手柄部分以使扳手组件能够具有不同长度。具有最合适长度的可更换手柄部分可旋拧在扳手组件的细长手柄上。
另一个优点是，手柄在端部具有把手以便有助于拿取所述扳手组件。优选地，把手从手柄部分延伸出一定程度，以便如果存在操作员的手指被夹在结构元件例如墙壁和手柄部分之间的危险，则该把手将在它们之间提供足够的空间以避免手指被严重夹伤。把手的另一个目的是能够防止扳手打滑，这是因为在使用期间该把手可防止沿细长手柄轴向的握持变松。
根据本发明的第三方面，提供了一种用于可旋转地安装在轴上并因此能够张紧安装在可旋转轴上的弹簧的轴环系统。该轴环系统包含适配成机械连接到安装在所述轴上的所述弹簧的一端的次要附接部分，在所述轴环上的主要附接部分，在所述主要附接部分的外周边上形成沿纵向(C)延伸的花键，并且所述主要附接部分具有至少一个沿所述花键的横向(D)延伸的凹槽。次要附接部分和主要附接部分可在位置上安装在一起。优选地，次要附接部分和主要附接部分形成一个整体。
轴环系统包含用于将所述轴环固定在所述轴上的锁定装置。在此步骤期间，保持一个扳手抵抗弹簧张力是足够的，并且能够在弹簧内的张力被合适地调节时相对于轴固定轴环。
根据本发明的第三方面的一个可选实施例，所述轴环系统包含形成为附接到至少所述主要附接部分的体部，所述体部包含位于其内部的互补接合部件，以及从所述体部的外部朝内部延伸的孔，所述孔设置成用于接纳可选的张力调节工具例如铁条。该体部使得例如在优选类型的扳手不可用的情况下，可使用目前常用的通过杆调节弹簧的方法。
优选地，所述孔围绕所述体部的周边并且在横向(D)上沿所述周边以给定间隔设置。
附图说明
下文将通过附图公开本发明的优选方法以及目前优选的实施例，在附图中：
图1a示意性地示出传统类型的升降滑动门或升滑门(sectional door)；
图1b示意性地示出传统类型的卷帘门；
图2示出根据本发明的优选实施例的扳手的透视图；
图3示出根据本发明的优选实施例的扳手在打开方式下的侧视图，以便更清楚地示出扳手的特征；
图4示出根据本发明的第二优选方面的轴环的透视图；
图5以局部透视图示出应用根据本发明的优选方法的优选方式，
图6示意性地示出处于打开状态的轴环系统体部的透视图，
图7示出根据第二优选实施例的本发明的可选实施例，
图8(1)和8(2)示出根据本发明的方法利用第二优选实施例调节张力的初始步骤，以及
图9示出本发明的第三可选实施例。
具体实施方式
在下文将借助附图并且参考附图的标号说明一些非限制性实施例，以便更清楚地示出本发明的功能和特征。现在将参照图4和5更详细地公开该方法。
螺旋弹簧57围绕轴设置并且在一端(未示出)固定设置在门的周围结构上。这代表了目前更典型的用于设计成卷起的门的弹簧张紧轴的类型。轴环50从侧面穿在螺旋弹簧57上，以便凸缘55跟随螺旋弹簧57的螺旋路径。连接件59设置在轴环上以便与螺旋弹簧的通常弯曲(cranked)的端部连接。当弯曲的端部与连接件59连接时，轴环50相对于螺旋弹簧57固定，弹簧57被保持在凸缘55和连接件59之间。但是，轴环50可相对于所述轴旋转。该可旋转轴环将具有一组螺钉56，该螺钉56可定位成接合轴部件并且将轴环与轴不可旋转地保持在一起。
当螺旋弹簧57处于其自由状态时，在弹簧机构的区域内的人不会有危险。但是，当可旋转轴环50已经被上紧以便端部处于张紧位置时，对于该端部存在危险状况。此时，轴环50必须被牢固地保持在适当位置以便不会突然松开弹簧。
此外，所述轴环50上的主要附接部分51具有在所述主要附接部分51的外周边上形成的沿纵向(C)延伸的花键52，并且所述主要附接部分51具有沿所述花键52的横向(D)延伸的至少一个凹槽53。从图4可见，次要附接部分54和主要附接部分51形成一个整体。因此，仅通过接近主要附接部分51就可以使用扳手1、1’执行安全和平稳的张力调节。
现在，还参照图3，其中公开了具有细长手柄2和形式为开口钳的接合部3的根据本发明的扳手组件1。该扳手设计成使得接合部内的区域将在轴环50的具有花键的部分的外径上形成紧密配合。当锁闩操作装置5处于正常状态时，花键锁闩机构4向上突出，以便扳手的接合花键15位于接合部3的区域内。最初，杠杆臂10致动凹入舌片7以便实现扳手1的轴向锁定。
朝细长手柄2拉动锁闩操作装置5使得柱塞部件向内行进，从而将花键锁闩机构4拉入细长手柄2内。这样，结合部3可在适配器的花键部上滑动。当扳手花键15接合该花键部时，在扳手1的手柄2上施加力将会施加使得可旋转轴环50旋转的力。
显然，两个扳手1、1’可接合轴环50的花键部。当两个这种扳手1、1’接合轴环50时，可旋转轴环50上的一组螺钉56可被松开。当松开可旋转轴环50与轴的连接时，扳手1、1’可用于防止轴环50在轴上旋转。在保持其花键锁闩机构15接合轴环的花键53的一个扳手1的同时，第二扳手可使锁闩操作装置5致动以使其扳手花键15与轴环50的花键部脱离接合。利用第一扳手1保持轴环不与轴一起旋转，则第二扳手1’可枢转地围绕轴环50的花键部行进。当第二扳手1’位于一个新位置时，花键锁闩机构4可被释放，以便其扳手花键15接合轴环50的花键部。当第二扳手1’被保持在此位置时，可致动第一扳手1的锁闩操作装置5，以便花键锁闩机构15与轴环的花键脱离接合。此时第二扳手1’可旋转回来，直到其细长手柄2与第一扳手1对齐。使用第一扳手1和第二扳手1’重复上述过程将可以适当地调节螺旋弹簧57的张力，同时利用被致动的轴向锁定装置7保持各个扳手1、1’的轴向锁定。这更详细地描述了扳手的可选方案。
作为另一个优点和重要的安全性方面，只要锁闩受到外部载荷，则所述弹簧加载的花键锁闩机构可防止所述花键接合发生脱离。花键锁闩机构4包含张紧的推簧13，该推簧13抵抗连接所述锁闩操作装置5和所述花键锁闩机构4的杆6工作。
作为另一个优点和重要的安全性方面，只要锁闩15受到由花键接合导致的外部载荷，则弹簧加载的花键锁闩机构4可防止所述花键接合发生脱离。锁闩操作手柄5经由弹簧13操作性地连接到花键锁闩机构4。如果锁闩15上的载荷超过由致动该锁闩操作手柄5导致的来自弹簧13的载荷，则锁闩15将保持在合适位置以便实现花键接合，即，弹簧13在弹簧加载的锁闩机构4上施加的力过低而不足以使花键接合发生脱离。因此，如果安装者或维修人员由于误操作而同时致动两个扳手的锁闩操作手柄5，则被正确设置的至少一个扳手将由于来自螺旋弹簧的外部载荷而保持花键接合。
在弹簧加载的花键接合内的弹簧载荷优选地由推簧提供。该推簧连接到锁闩的杆。锁闩操作手柄经由一弹簧操作性地连接到锁闩的杆。推簧的弹簧特性低。由于扳手的花键角小于90度并且优选地在80度和90度之间，所以外部载荷不需要很大以便为脱离作用提供足够的阻力。另一方面，当在所述锁闩上不存在外部载荷并且锁闩操作手柄被致动时，从锁闩操作手柄传递到所述推簧的拉力使锁闩缩回。当锁闩操作手柄被释放时，锁闩被所述推簧推回到用于在钳口区域内实现花键接合的位置。
此外，所述花键接合的扭矩抗力可由扭矩锁定机构14控制和锁定，该机构14可从所述扳手组件操纵。扭矩锁定机构14包括穿过细长手柄2的壁连接的螺钉或类似部件。该螺钉可从侧面进入花键锁闩机构4的凹腔，并且支承该凹腔的底部。同时，该凹腔沿细长手柄2的轴向方向伸展，以便花键锁闩机构4在被致动时可以移动。此外，为了可以平滑地接近，并且将力从扳手组件1经由轴环50有效地传递给所述弹簧57，扳手组件1的开口钳3具有不对称的开口。
通过舌片7和凹槽53的接合实现轴向锁定接合，其中所述舌片7沿圆周方向以及相对于轴向(A)的横向(B)延伸。这在图2内可更清楚地看到。轴向锁定装置7包含用于与所述轴环50内的凹槽53互补地接合的U形伸缩板。可选择地，尽管未示出，但是轴环可包含U形突出部以便与所述轴向锁定装置内的凹槽互补地接合。
此外，扳手组件1具有使所述扳手组件1能够悬挂的钩件18。已经认识到，由于经常没有足够的空间用于在工具不使用时放置工具，所以许多门需要在一定高度挂起工具，钩件18对于这种情况是有利的。
根据本发明的优选实施例，扳手组件1具有可更换的手柄部分23，以使扳手组件1可具有不同的长度。可将具有最合适长度的可更换的手柄部分23旋拧在扳手组件的细长手柄(未示出)上。
本发明的另一个特征是，手柄23在端部具有把手24以便有助于捡起所述扳手组件。根据本发明的一个优选实施例，该把手从手柄部分延伸一定程度，以便如果存在操作员的手指被夹在结构元件例如墙壁和手柄部分之间的危险，则该把手将在它们之间提供足够的空间以避免手指被严重夹伤。把手的另一个目的是能够防止扳手打滑，这是因为该把手可防止在使用期间在细长手柄的轴向上的夹持发生松动。
图6公开了本发明的另一个方面，其中所述轴环系统50包含形成为用于连接到至少一个所述主要附接部分51的体部70。体部70包含位于其内部的互补接合部件73，以及从所述体部70的外部朝内部延伸的孔72。孔72设置成用于接纳可选的张力调节工具例如铁条。孔72围绕所述体部70的周边并且在横向(D)上沿所述周边以给定间隔设置。相对于轴的轴向锁定可由销实现，该销可应用在孔78内以便与轴环内的凹槽53进一步接合。应理解，在以上给出的示例内描述的能够改进张力调节的各种特征可以容易地以多种方式组合而不会背离本发明的范围。
图7内示出用于执行本发明的方法的可选扳手。扳手包含从侧面设置到轴158上的闭合钳部128。弹性件115设置成用于与具有径向花键的轴环花键接合。此外，枢转轴向锁定装置107设置成用于与轴环的沿圆周延伸的空心空间内接合。在图8(1)内公开了扳手如何应用于轴，并且在图8(2)内公开了轴向锁定装置如何设置在轴环上。相似类型的第二扳手(未示出)可邻近所述第一扳手设置。合适地，所述第一扳手被来回“泵送(pumped)”，而第二扳手用于在所述第一扳手脱离接合等期间将轴环保持在合适位置。
本发明公开了能够在门上实现本发明的方法的第二可选扳手。该扳手包含用于从侧面设置到轴258上的闭合钳部228。弹性件215设置成用于与在轴环内侧上沿纵向(A)延伸的花键252花键接合。此外，枢转轴向锁定装置207设置成用于与轴环的沿圆周延伸的空心空间253内接合。

Claims (10)

1.一种用于调节弹簧(57)的体部(70)，所述体部形成为附接到一轴环系统(50)，
所述轴环系统(50)以可旋转的方式安装在一轴上并能够张紧安装在可旋转轴上的所述弹簧(57)，该轴环系统(50)包括次要附接部分(54)和主要附接部分(51)，所述次要附接部分(54)机械连接到安装在所述轴上的所述弹簧(57)的一端，所述主要附接部分(51)在其外周边上形成纵向延伸的花键(52)，且所述主要附接部分(51)具有沿所述花键(52)的横向(D)延伸的至少一个凹槽(53)，
其中所述体部(70)形成为附接到所述主要附接部分(51)，所述体部(70)包含位于其内部的互补接合部件(73)、以及从所述体部(70)的外部朝内部延伸的孔(72)，所述孔(72)设置成用于接纳张力调节工具。
2.根据权利要求1的体部(70)，其中所述张力调节工具为铁条。
3.根据权利要求1的体部(70)，进一步包括通孔和轴向锁定销，所述轴向锁定销允许所述体部(70)相对于所述轴的轴向锁定，所述轴向锁定销设置成应用在所述通孔(78)内以便与所述主要附接部分(51)的凹槽(53)接合。
4.一种用于调节安装在可旋转轴上的弹簧(57)内的张力的方法，所述轴具有以可旋转的方式安装的轴环(50)而能够张紧所述弹簧(57)，所述轴环(50)包括：
次要附接部分(54)，其机械连接到所述弹簧(57)的一端，以及
主要附接部分(51)，其在外周边上形成纵向(C)延伸的花键(52)，且具有沿所述花键(52)的横向(D)延伸的至少一个凹槽(53)，
其中，所述方法包括以下步骤：通过旋动所述轴环(50)来调节所述弹簧(57)内的张力，直到弹簧(57)达到合适的张力，
所述方法进一步包括，在所述旋动步骤之前，附接根据权利要求1的体部(70)，使得所述体部(70)与所述轴环(50)花键接合，以及
使用张力调节工具，通过旋动所述体部(70)来旋动所述轴环(50)。
5.根据权利要求4的方法，其中所述张力调节工具为铁条。
6.根据权利要求4的方法，进一步包括，在所述旋动步骤之前，将所述张力调节工具设置到所述孔(72)内。
7.根据权利要求4-6中任一项的方法，进一步包括，提供销(75)，所述销(75)应用在所述体部的通孔(78)内，以便与所述轴环(50)的凹槽(53)接合，以允许所述体部(70)相对于所述轴的轴向锁定。
8.根据权利要求4的方法，其中所述旋动轴环的步骤进一步包括：
应用第一和第二扳手(1，1’)与所述轴的轴环(50)花键接合，以便保持轴环(50)抵抗沿不希望方向的运动，所述轴环(50)机械连接到至少一个弹簧(57)；
将轴向锁定装置(7)定位在所述轴环(50)上从而形成所述扳手(1，1’)与所述轴环(50)的轴向锁定接合，所述轴向锁定装置(7)设置在至少一个所述扳手(1，1’)上；
通过使用至少一个所述扳手(1，1’)旋动所述轴环(50)来调节所述弹簧(57)内的张力。
9.应用根据权利要求1的体部来调节安装在可旋转轴上的弹簧内的张力，包括：
附接所述体部(70)，使得其与以可旋转的方式安装在所述轴上的轴环(50)花键接合，
将张力调节工具设置在所述体部的所述孔(72)中，
使用所述张力调节工具，通过旋动所述体部来旋动所述轴环(50)。
10.根据权利要求9的应用，其中所述张力调节工具为铁条。
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