FI115786B

FI115786B - Ovensulkimen säätöventtiili

Info

Publication number: FI115786B
Application number: FI20040381A
Authority: FI
Inventors: Harri Juntunen
Original assignee: Abloy Oy
Priority date: 2004-03-10
Filing date: 2004-03-10
Publication date: 2005-07-15
Also published as: US20080229543A1; FI20040381A0; AU2005219593A1; EP1723302A1; US7841047B2; NO20064544L; DE602005001448T2; EP1723302B1; DE602005001448D1; ES2287906T3; WO2005085573A1; ATE365263T1; AU2005219593B2

Description

115786 OVENSULKIMEN SÄÄTÖVENTTIILI Tekniikan ala 5 Keksintö koskee ovensulkimia ja erityisesti ovensulkimien säätölaitetta, jolla säädetään ovensulkimen toimintaa ohjaavan paineväliaineen virtausta.

Tekniikan taso

Ovensulkimen tehtävä on sulkea ovi oven avaamisen jälkeen, jolloin ovea ei 10 tarvitse erikseen laittaa kiinni. Kuvioi esittää esimerkin ovensulkimesta 1. Ovensulkimen runkoon on kiinnitetty akseli 3, jossa on kiinni vipuvarsista 2. Vipuvarsiston toinen pää on kiinnitettävissä oveen. Ovensulkimen sisällä on jousi ja mäntä. Mäntä on yhdistetty akseliin. Kun ovi avataan, vipuvarsista kääntää akselia, joka puolestaan liikuttaa mäntää. Liikkuva mäntä puristaa jousta kokoon. Oven 15 avauksen jälkeen jousi pyrkii työntämään mäntää, joka vuorostaan kääntää akselia. Akselin kääntäminen taas liikuttaa vipuvarsistoa oven sulkemiseksi.

_. Kuvio 2 esittää tarkemmin tunnettua ovensulkimen rakennetta. Jotta ovensulkimen iVi toiminta olisi jouhevaa, käytetään ovensulkimissa paineväliainetta virtaamaan • · · rv. männän toiselta puolelta toiselle. Paineväliaineen virtaamisella vaikutetaan oven

> I

*·. 20 sulkeutumisnopeuteen. Paineväliaine on yleensä tarkoitukseen sopivaa öljyä.

* ’ j, Kuviossa 2 ei esitetä ovensulkimen mäntää vaan sulkimen rungossa 28 oleva kanava » ··, 23, jonka kautta öljy pääsee virtaamaan männän vastakkaiselle puolelle. Öljyn virtausta rajoitetaan tässä suoritusmuodossa kahdella säätöventtiilillä 21, 22. Ensimmäisen venttiilin 21 tarkoituksena on säätää sulkeutumisnopeutta ovenkulmilla , 25 180° - 10°. Toisen venttiilin 22 tarkoituksena on säätää sulkeutumisnopeutta , ovenkulmilla 10° - 0°. Kuvassa näkyvät myös kanavat 24, 25, 26, 27 sylinteriin, jossa mäntä sijaitsee.

Tarkastellaan kuvion 2 avulla tilannetta, jossa ovi on sulkeutumassa. Alussa ’“.’§ jousen työntövoimasta liikkuva mäntä pyrkii siirtämään sylinterissä olevaa öljyä

F:\DOC\FI\1944FI SV KRAV.DOC

2 115786 männän vastakkaiselle puolelle kanavien 26, 23 ja 24 kautta. Katkoviiva 29 kuvaa tätä virtausta. Ensimmäisellä säätölaitteella 21 säädetään virtaukselle sopiva rajoitus oven suuremmilla kulmilla. Oven saavuttaessa 10 asteen kulman, mäntä on liikkunut sen verran, että kanava 26 sulkeutuu sylinterissä. Vastaavasti kanavat 27 ja 25 ovat 5 auki, kun mäntä ei enää estä virtausta sylinterissä. Tällöin öljy pyrkii virtaamaan männän toiselle puolelle kanavien 27, 23 ja 25 kautta. Toinen katkoviiva 210 kuvaa tätä virtausta. Toisella säätölaitteella 22 säädetään tälle virtaukselle sopiva rajoitus. Koska sylinterissä liikkuva mäntä ei muodosta täysin tiivistä pintaa sylinterin seinämää vasten, ilmenee kanavistossa ohivuotoa männän liikkeen tietyssä 10 vaiheessa. Tällöin osa öljystä pääsee virtaamaan sylinterin toiselle puolelle kanavien 26, 23 ja 25 kautta. Viiva 211 kuvaa tätä virtausta.

Kuvio 3 kuvaa yksityiskohtaisemmin erästä säätölaitteen 31, eli säätöventtiilin, suoritusmuotoa, jota käytetään rajoittamaan öljyn virtausta ovensulkimen kanavistossa. Säätöventtiili on perusmuodoltaan lieriömäinen ja koostuu kahdesta 15 pääosasta: ohjausosasta 32 ja säätöosasta 35. Ohjausosassa on kierteet 33, joilla säätöventtiili on tuettavissa ovensulkimen runkoon 28 (kuvio 2). Säätöosan vapaassa päässä on viiste 36, jonka ansiosta paineväliaine pääsee virtaamaan säätöventtiiliin ohi ovensulkimen kanavassa 23. Kiertämällä säätöventtiiliä ohjausosan päästä 37 (esimerkiksi kuusiokoloavaimella, jos päähän on muodostettu kuusiokolo) ·:·· 20 ovensulkimen rungon suhteen, voidaan säätöventtiiliä siirtää sen aksiaalisuunnassa, • jolloin säätöosa ja sen viiste rajoittaa virtausta kanavassa 23 sen verran kuin toivotaan. Toisin sanoen säätöventtiilillä säädetään virtauspoikkipinta-alaa kanavan j venttiilin kohdalla. Huomataan, että jos säätöosassa ei olisi viistettä, niin silloin * säätöventtiilin säätöominaisuudet olisivat huomattavasti rajoitetummat.

25 Säätöosa 35 voi olla eri materiaalia kuin ohjausosa 32. On tunnettua käyttää , , muovia säätöosan materiaalina. Kuvion 3 esimerkissä eri materiaalia oleva säätöosa kiinnitetään ohjausosassa olevaan kiinnitysulokkeeseen 34.

/ . AT293218 -julkaisussa esitetään ovensulkimessa oleva säätöruuvi, jossa on ,···* viistopinnan puoleisessa päässä ohut tappi, jonka tarkoitus on muodostaa 30 eräänlainen tuenta. Ruuvi on yhtä materiaalia, eli kovaa metallia. Tuennan ja 3 115786 ovensulkimen rungon väliin on kuitenkin jätettävä toleranssia, jotta ruuvi voitaisiin asentaa paikoilleen.

Tunnettujen säätölaitteiden eli säätöventtiileiden ongelmana on, että säätöventtiili pyrkii heilumaan ja kallistelemaan paineväliaineen virtauksessa. Tämä aiheuttaa 5 nykimistä oven sulkeutumisessa ja mahdollisesti jopa sulkeutumisliikkeen pysähtymistä välillä. Heiluminen ja kallistelu ovat erityisesti ongelma suuremmilla öljynpaineilla, ja kun säätöosa on joustavaa materiaalia, kuten muovia.

Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainittu oven epätasaisen sulkeutumisen ongelma. Tarkoitus saavutetaan vaatimuksissa esitetyin keinoin.

10

Keksinnön lyhyt kuvaus

Keksinnön mukaisessa säätölaitteessa on tukiosa säätölaitteen säätöosan puoleisessa päässä viisteen jälkeen säätölaitteen ohjausosan suunnasta katsottuna. Tukiosan päälle asetettava ja joustavasta materiaalista valmistettu 15 holkki muodostaa säätölaitteelle toisen tuennan ovensulkimen runkoon ohjausosassa olevan tuennan lisäksi. Holkki käsittää siis tukipinnan, joka on asetettavissa vasten ovensulkimen runkoa. Näin muodostuvan toisen tuennan ansioista säätölaite pysyy paikallaan paineväliainevirtauksessa heilumatta ja kallistelematta, mikä vaikuttaa haitallisesti oven sulkeutumisnopeuteen. Lisäksi 20 keksintö estää säätölaitteen aksiaalisuuntaisen liikkeen.

; Keksinnön mukainen säätölaite paineväliainetta hyväksikäyttävän :· ovensulkimen toimintaa ohjaavan paineväliainevirtauksen säätämiseksi käsittää siis säätölaitteen ohjausosan, joka on kierteillä tuettavissa ovensulkimen runkoon, säätöosan, jossa on viiste paineväliainevirtauksen säätöä varten, ja hoikilla f · :,i : 25 varustettavan tukiosan säätö-osan viisteen puoleisessa päässä, jolla « * '···' muodostetaan hoikin välityksellä säätölaitteen tuenta ovensulkimen runkoon ·,*; säätölaitteen pitämiseksi paikallaan paineväliainevirtauksessa. Holkki käsittää tukipinnan, joka on asetettavissa vasten ovensulkimen runkoa.

4 115786

Eräässä suoritusmuodossa holkki käsittää vähintään yhden uran ohentamaan hoikin paksuutta hoikin tietyssä kohdassa. Holkki on edullisesti asennettavissa etukäteen ovensulkimen runkoon, jolloin asennettaessa säätölaitetta ovensulkimeen, säätölaitteen tukiosa asettuu hoikkiin. Holkki on tehty edullisesti 5 joustavasta materiaalista, kuten muovista.

Lisäksi oven sulkeutumisnopeutta haittaava paineväliaineen ovivuoto eliminoidaan käyttämällä kahta eri kanavaa muodostamaan reitti paineväliaineelle männän vastakkaiselle puolelle. Ensimmäinen kanava on oven suuremmille kulmille ja toinen kanava oven pienille kulmille.

10

Kuvioluettelo

Seuraavassa keksintöä kuvataan yksityiskohtaisemmin oheisten piirustusten kuvioiden avulla, joissa

Kuvio 1 kuvaa esimerkkiä tunnetusta ovensulkimesta, 15 Kuvio 2 kuvaa esimerkkiä tunnetun ovensulkimen rakenteesta,

Kuvio 3 kuvaa tunnetun tekniikan mukaista säätölaitteen suoritusmuotoa,

Kuvio 4 kuvaa erästä suoritusmuotoa keksinnön mukaisesta säätölaitteesta, 20 Kuvio 5 kuvaa hoikkia, joka sovitettavissa kuvion 4 suoritusmuotoon ja

Kuvio 6 kuvaa asennusesimerkkiä, jossa käytetään kuvion 4 , ,; j ‘ suoritusmuotoa ja kahdenkanavansysteemiä.

Keksinnön kuvaus ,···*, 25 Kuviossa 4 esitetään eräs keksinnön toteutusmuoto 510. Kuten tunnetutkin . säätölaitteet, keksinnön mukainen säätölaite 510 on perusmuodoltaan lieriömäinen ja käsittää ohjausosan 32 ja säätöosan 51. Ohjausosassa on kierteet 33, joilla säätöventtiili on tuettavissa ovensulkimen runkoon 28 (kuvio 2). Säätöosan vapaassa ; päässä on viiste 52, jonka ansiosta paineväliaine pääsee virtaamaan säätöventtiiliin 5 115786 ohi ovensulkimen kanavassa 23. Kiertämällä säätöventtiiliä ohjausosan päästä 37 ovensulkimen rungon suhteen, voidaan säätöventtiiliä siirtää sen aksiaalisuunnassa, jolloin säätöosa ja sen viiste rajoittaa virtausta kanavassa 23 , eli säätölaitteella rajoitetaan virtauspoikkipinta-alaa kanavan säätölaitteen kohdalla. Säätöosan viisteen 5 puoleisessa päässä on tukiosa 53, jonka päällä on holkki 54, joka muodostaa tukipinnan vasten ovensulkimen runkoa. Tukipinta tukeutuu vasten ovensulkimen runkoa, kun säätölaite on asennettu ovensulkimeen.

Keksinnöllinen säätölaite ei heilu eikä kallistele paineväliaineen virtauksessa. Jotta säädettävyys olisi hyvä, säätölaitteen ja ovensulkimen rungon välys on 10 oltava pieni. Suuri välys lisää säätölaitteen kallistelua. Säätöventtiilissä ja venttiilipesissä ei saa olla kartiokkuutta. Säätöventtiilien ja venttiilipesien valmistaminen pienillä toleransseilla on vaikeaa ja kallista. Tämän takia joustavan materiaalin käyttö on edullista, jolloin voidaan käyttää suurempia toleransseja. Tukiosan hoikin riittävä puristuminen runkoa vasten estää ei-toivotun aksiaalisen 15 liikkeen.

Lisäksi keksinnöllä estetään säätölaitteen aksiaalisuuntainen liike. Varsin yleinen ongelma on, että säätöventtiili pyrkii kiertymään auki öljyn ja sen paineen vaikutuksesta. Ajan saatossa säätöventtiili siis voi alkaa kiertymään auki, jolloin . kiertyminen voimistuu vähitellen ja säätöventtiilin säädöt häviävät. Keksinnöllä v, 20 pyritään siis pitämään säätölaite paikallaan kaikissa suunnissa.

Holkki 54 on siis edullisesti tehty joustavasta materiaalista, kuten muovista tai pehmeästä metallista (metalliseokset mukaan lukien). Holkki voidaan asettaa ovensulkimeen ennen säätölaitteen asettamista, jonka jälkeen säätöruuvi asetetaan hoikin sisään esimerkiksi kierteellä vedättämällä. Holkki voidaan myös 25 asettaa ensin säätölaitteeseen, jonka jälkeen säätölaite holkkeineen asetetaan ovensulkimeen. Huomioitavaa on, että lisäksi hoikin puristus vasten ovensulkimen runkoa estää säätölaitteen auki pyörimisen. Hoikissa voi olla myös uurre 61 tietyssä kohtaa keventämään hoikin paksuutta esimerkiksi kuvion 5

• I

esittämällä tavalla. Uurteen ansiosta hoikin joustavuus ja täten myös • I · 6 115786 asennettavuus on parempi. Hoikissa voi olla myös useampi uurre. Joustavan materiaalin käytön etuna on, että säätölaite voidaan asettaa välyksettömästi ovensulkimen runkoon. Pehmeä materiaali, kuten muovi, mahdollistaa suurempien toleranssien käytön kuin esimerkiksi tavanomaisten metallien (kuten 5 alumiini ja/tai messinki) käyttäminen.

Edellä kuvattujen esimerkkien lisäksi keksinnön mukainen säätölaite voidaan toteuttaa myös muilla erilaisilla suoritusmuodoilla. Esimerkiksi säätölaitteen päässä 37 voi olla kuusiokolo, ristipääkolo tai yksinkertainen uurre (ura) säätölaitteen kiertämistä varten. Keksinnöllisessä säätölaitteessa on kuitenkin 10 aina ohjausosa, säätöosa ja tukiosa hoikilla. Tukiosa voi olla metallia, kuten myös säätöosakin. Ohjausosa on edullisesti metallia. Eri osat voivat olla valmistettu yhdestä kiinteästä samasta osasta, kuten esimerkiksi messingistä, tai sitten ne voivat olla myös valmistettu erikseen ja kiinnitetty jälkeenpäin yhteen. Eräs edullinen suoritusmuoto on, että ohjausosa, säätöosa ja tukiosa on valmistettu 15 kiinteästi samasta metallista, kuten messingistä, ja holkki on muovista.

Kuten aikaisemmin viitattiin jo kuvioon 2, kanavassa 23 ilmenee öljyn ohivuotoa kanavien 26 ja 25 kautta. Jotta ohivuoto-ongelma saadaan ratkaistua muodostetaan erilliset kanavat molemmille säätölaitteille 510. Kuvio 6 kuvaa asennusesimerkkiä, jossa käytetään kuvion 4 suoritusmuotoa ja jossa 20 ovensulkimessa on kahdenkanavansysteemi. Ensimmäinen venttiili 510A säätää sulkeutumisnopeutta ovenkulmilla 180° - 10°. Tällöin paineväliaine virtaa kanavien 84, 81 ja 83 kautta männän vastakkaiselle puolelle. Nuoli 88 kuvaa tätä virtausta. Toisen venttiilin 51 OB tarkoituksena on säätää sulkeutumisnopeutta ovenkulmilla 10° - 0°. Tällöin paineväliaine virtaa kanavien 86, 82 ja 85 kautta männän vastakkaiselle 25 puolelle. Nuoli 87 kuvaa tätä virtausta. Kahdenkanavansysteemillä pystytään ;;, * eliminoimaan haitallinen ohivuoto.

t · .' . Kuvion 6 kanavat 81 ja 82 ovat edullisesti samassa tasossa päällekkäin. Näin !./ myös säätöventtiilit 51OA ja 51 OB ovat samassa tasossa kanavien kanssa. Tämä • » ratkaisu on edullinen, koska se säästää tilaa ovensulkimen rungossa. Tästä johtuen 7 115786 toinen kanavista (tässä tapauksessa kanava 81) on järjestetty kulkemaan molempien säätöventtiilien kautta. Kuvion 8 mukaisessa järjestelyssä on huomioitava, että säätöventtiili 510B ei haittaa säätöventtiilin 510A kontrolloimaan virtausta 88 (esimerkiksi ohivuoto kanavaan 82). Jos kanavat 81 ja 82 olisivat eri tasoissa, 5 ovensulkimen runko olisi paksumpi (kuvion 6 tasoa vasten olevassa kohtisuorassa suunnassa), jolloin valmistukseen tarvittaisiin enemmän runkomateriaalia.

Edellä kerrotun perusteella on selvää, että keksintö ei rajoitu vain tässä tekstissä esille tulleisiin suoritusmuotoihin, vaan se voidaan toteuttaa monilla muillakin erilaisilla toteutusmuodoilla keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

! 10 t .· · * > * % * » ' ♦

f I

* »

> t I

> I I

3 1» »

Claims

8 115786

1. Säätölaite paineväliainetta hyväksikäyttävän ovensulkimen toimintaa ohjaavan paineväliainevirtauksen säätämiseksi, johon säätölaitteeseen kuluu 5 säätölaitteen ohjausosa (32), joka on kierteillä (33) tuettavissa ovensulkimen runkoon, ja säätöosa (51), jossa on viiste (52), jolloin ovensulkimen runkoon tuetun säätölaitteen kiertämisellä rungon suhteen ohjausosasta (32) voidaan siirtää säätölaitetta sen aksiaalisuunnassa muodostamaan haluttu I paineväliainevirtauksen rajoittaminen säätöosalla (51) ja sen viisteellä (52), 10 tunnettu siitä, että säätölaite (510) käsittää säätö-osan viisteen (52) puoleisessa päässä tukiosan (53) ja hoikin (54) joka on joustavaa materiaalia ja asetettavissa tukiosan (53) ympärille muodostamaan tukipinnan, joka on asetettavissa vasten ovensulkimen runkoa, joilla tukiosalla ja hoikilla muodostetaan säätölaitteen tuenta ovensulkimen runkoon säätölaitteen pitämiseksi paikallaan 15 paineväliainevirtauksessa, mikä tuenta perustuu hoikin puristamiseen.

2. Vaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että holkki (54) käsittää vähintään yhden uran (61) ohentamaan hoikin paksuutta hoikin tietyssä kohdassa.

3. Vaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että holkki (54) on M * : 20 asennettavissa etukäteen ovensulkimen runkoon, jolloin asennettaessa • « · ·...· säätölaitetta ovensulkimeen, säätölaitteen tukiosa (53) asettuu hoikkiin.

» » » . · 4. Vaatimusten 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että holkki (54) on muovia. I * 9 115786