NO743592L - - Google Patents

Description

Fluidumtrykkdrevet aktivator

.Porcliggendå oppfinnelse angår øn fluidtrykkdrevet akti- .

vator for frembringelse av relativ vinl^elbevegelse mellom to elementer som er forbundet ved hjelp av et hengsel*

Oppfinnelsen angår en fluidumtrykkdrevet aktivator for frembringelse av relativ Viriør&bevegelse mellom to sammenhengslede elementer av den art hvor en pose eller sekk er montert mellom elementene slik at dens dimensjonsendring under oppblås-

ning utøver en trykk-kraft på elementene,, slik at disse beveges Utover.-

Det foreligger behov for effektiv innretning for frembrin-

gelse av relativ vinkelbevegelse mellom to sammenhengslSéee elementer. Uttrykket "elementer forbundet ved hjelp av et hengsel"

og uttrykket "samraenhengsledée elementer", slik det anvendes i beskrivelsen, innbefatter ikke bare en dør eller andre stenge-elementer montert i en ramme eller åpning ved hjelp av en vanlig hengselstype, dvs. et par stive plater e.l. som er dreibart forbundet ved hjelp av en hengselpinne, men innbefatter også hvilke som helst to elementer som er sammenkoplet ved hjelp av hvilke som helst koplingsorganer som tillater relativ vinkelbevegelse om en dreieakse mellom elementene, tilsvarende den relative vinkelbevegelse som ville oppnås dersom elementene var sammenkoplet ved hjelp av en raer konvensjonell hengeselskonstruksjon. Spesielt foreligger et behov for en fluidumtrykkdrevet aktivator for frembringelse av denne relative vinkelbevegelse

mellom to sammenhengslede elementer, som vil være forholdsvis effektiv i bruk og rimelig å fremstille og montere. Por oppnå-else av disse forhold, er det-kjent å anvende en fluidumtrykkdrevet aktivator for frembringelse av relativ vinkelbevegelse mellom to elementer som er forbundet ved hjelp av et hengsel hvor de to elementer cr anordnet i et fast innbyrdes vinkelfor-hold, slik at de danner et stort sett V-formet trau. I det minste én fleksibel sekk eller pose med kileformet tverrsnitt er anordnet mellom elementene og oppblåsing av sekken eller posen bevirker at elementene tvinges fra hverandre. Typiske eksempler på slike konstruksjoner av fluiduratrykkdrevede aktivatorer er beskrevet i US patentskrift nr. 3 495 5^2 og 3 202 06l. Disse fluldumtrykkdrevne aktivatorer av "skyvetypen" har betydelige fordeler ved bruk, idet forholdstallet mellom energi og vekt er høyt, de er lydlake i drift og økonomiske i bruk. Xmidertid har disse kjente konstruksjoner av fluldumtrykkdrevne aktivatorer visse ulemper ved at de er forholdsvis dyre i fremstilling. Videre krever'de betydelig fritt rom i høyden ved montering, slik at de vanskelig kan monteres i et begrenset rom., Meget

ofte kreves mekaniske leddforbindelser for overføring av det frembrakte dreiemoment eller for å forstørre elementenes for-skyvning. Videre har den fleksible sekk eller pose ofte temmelig stort tverrsnittsareal. Disse sekker e.ller poser må vanlig-vis konstrueres spesielt for den spesielle anvendelse de ér be-regnet for. Videre frembringer disse fluidumstrykkdrevne aktivatorer av "skyvetypen" et stort sett konstant dreiemoment over hele slaget, og de krever meget ofte en slavesylinder eller

bugfert ved enden av slaget for å skaffe tilstrekkelig fjæring eller demping. Videre har en erfart at disse fluidumtrykkdrevne aktivatorer av "skyvetypen" påfører et vesentlig trykk på de to henglser mellom de to elementer, hvilket således nødvendiggjør anvendelsen av forholdsvis store og robuste henglser.

Et formål ved denne oppfinnelse er det å tilveiebringe en forsaaklflifc og effektiv konstruksjon for en fluidumtrykkdrevet aktivator. Dette formål, oppnås ifølge foreliggende oppfinnelse ved at det tilveiebringes en fluidumtrykkdrevet aktivator hvor en langstrakt fleksibel rørledning med tilnærmet konstant overflateareal er forbundet med de to elementer med sin lengdeakse tilnærmet parallell med hengselets dreieakse og hvor de deler av rørledningen som er forbundet med elementene, er fordelt med stort sett ;lik innbyrdes avstand rundt rørledningen, slik at ved oppblåsing av rørledningen vil det oppstå en trekk-kraft mellom elementene som frembringer relativ vinkelbevegelse mellom disse.

Ifølge en utføringsform av oppfinnelsen tilveiebringes en fluidumtrykkdrevet aktivator hvor rørledningen er slik for<= bundet med det ene element at» rørledningen ved oppblåsning kan svinge bort fra elementene.

Ved en annen utføringsform av oppfinnelsen tilveiebringes en fluidumtrykkdrevet aktivator hvor det anvendes et koblingsorgan for å forbinde hvert element til rørledningen, hvilket koblingsorgan omfatter en stang for anbringelse i rørledningen, en bunnplate montert på elementet, et krpk-liknende element forbundet med bunnplaten og innrettet til fra utsiden å omslutte stangen og et parti av rørledningen, idet kanten av krokelementet er anordnet i avstand fra bunnplaten, Slik at rørledningen kan stikke inn mellom disse, og hvor en av bunnplatene er dreibart montert på elementet.

De fordeler som oppnås ved oppfinnelsen, er først og fremst at det tilveiebringes en forholdsvis enkel konstruksjon av ehfluidumtrykkdrevet aktivator som også er lett å montere. En har funnet at den fluidumtrykkdrevne aktivator ifølge oppfinnelsen enkelt kan monteres f.eks. på bestående dører. Det ringe tverrsnittsareal til den anvendte rørledning er slik at den kan monteres i meget begrensede rom, f.eks. langs en dørstolpe. En har også funnet at den fluldumtrykkdrévne aktivator ifølge oppfinnelsen har et meget høyt moment i forhold til tverrsnitts-

arealet.

En har også funnet at dreiemomentkarakteristikken tii denne fluldumtrykkdrévne aktivator av "trekktypen" er bedre egnet for anvendelse i forbindelse med hengslede dører enn den f luldumtrykkdrévne aktivator av "skyve typen13, idet den oppviser et høyt. innlednings-dreiemoment for å overvinne de høye innled-ningskrefter pg et lavt avslutnings-dreiemoraent som gir passende dempning ved slutten av slaget. Én har også funnet at rørled-ningen har forholdsvis lengre levetid enn man kunne vente. Det skal bemerkes at monterings- og fremstillingsomkostningene ved den fluidumtrykkdrevne aktivator ifølge foreliggende oppfinnelse er.relativt lave da forholdsvis billige, kurante rørledninger kan brukes.

I det følgende skal enkelte utføringsformer av oppfin-Kslsen beskrives nærmere under henvisning til tegningene, hvor fig. 1 er et perspektivisk utsnitt avet parti av en

dør, dørramme og fluidumtrykkdrevet aktivator ifølge oppfinnelsen, idet noen snittlinjer er utelatt for klarhetens skyld. Fig. 2 er et riss lik fig. 1 hvor døren er i åpen stil?-ling, Fig. 3 ex* et tverrsnittsriss sett i retning av pilene III-III i fig. 1,

Fig. 4 er et tverrsnitt sett i retning av pilene IV-IV

i fig. 2, ,

Fig.; 5 er et frontriss av et parti av en dør, en dør-ramme og en alternativ konstruksjon av eh fluidumtrykkdrevet aktivator ifølge oppfinnelsen.- Fig*6 er et tverrsnittsriss lik fig. 3 for utførings-formen i fig. 5, og

fig; 7 er et tverrsnitt lik fig. 4 for Utføringsformen

i fig. 5,

fig; 8(a), 8(b) og 8(c) er skjematiske tverrsnittsriss som viser virkemåten til den fluidumtrykkdrevne aktivator ifølge oppfinnelsen, og

fig. 9 er©n typisk kurve for dreieraoment^forskyvnings-karakteristikken til en fluidumtrykkdrevet aktivator ifølge oppfinnelsen;

På tegningene, innledningsvis under henvisning til fig. 1-4, er det vist et element, nemlig dørstolpen 1 som utgjør en del av en dørramme med stort kanalformet tverrsnitt montert 1 en , åpning i en vegg 2. Et element, nemlig én dør, generelt betegnet med henvisningstallet 3*hvilken dør er en aluminiura-glassdør, er montert på dørstolpen 1 ved hjelp av et hengsel 4 med en hengsel-dreieaksel P. En rørledning 5 er montert delvis inne i dørstolpen 1. Rørledningen 5 er forseglet i begge ender 6j idet bare den ene ende 6 er vist i fig. 1. Rørledningen 5 er en oppblåsbar, fleksibel rørledning med vesentlig konstant overflateareal, dvs. at overflatearealet ved oppblåsing ikke ekspanderer vesentlig. Rør-ledningen 5 er forsterket eller armert i omkrets- og lengderetningen. Dersom rørledningen 5 ikke var armert, ville rørledningen 5 ved oppblåsning ekspandere i omkretsretningen til ballongform, og den ville krype og avbøyes i lengderetningen. Energi ville således bli absorbert ved deformering av rørledningen 5*og følge-lig ville rørledningen 5 være uegnet for bruk 1 den fluldumtrykkdrévne aktivator.

Et rør 7 forbinder rørledningen 5 med en lufttilførsel

og tjener også som luftutløp. Rørledningen 5 monteres ved hjelp av et par forbindelsesorganer, generelt angitt ved henvisnings-tallene 8 og 9 på henholdsvis dørstolpen 1 og døren 3« Forbindelse sorganene 8 omfatter en bunnplate 10 for montering på dør-stolpen 1 og et krokelement 11 festet ved hjelp av bolter 12

til bunnplaten 1. En stang 13 er anordnet i rørledningen 5« Krokelementet 11 omslutter utvendig stangen 13 og et parti av rørledningen 5, idet kanten 14 til krokelementet 11 er anordnet i tilstrekkelig avstand fra bunnplaten 10 til at to veggtykkel-ser av rørledningen 5 kan opptas og rørledningen 5 således stikke inn mellom bunnplaten 10 og krokeleméntet 11. Avstanden mellom bunnplaten 10 og krokelementet 11 er slik anordnet at det parti av rørledningen 5 som står i berøring med stangen 13, ikke kan trekkes ut av eller bort fra forbindelsesorganene 8.

Forbindelsesorganene 9 er vesentlig lik forbindelsesorganene 8,og like deler er angitt med samme henvisningstall. Forbindelsesorganene 9 er imidlertid montert på dørstolpen 1

ved hjelp av et hengsel 15. Det skal bemerkes at forbindelsesorganene 8 og 9 er innbyrdes forskjøvet rundt rørledningen og er anordnet med stort sett lik innbyrdes avstand rundt rørledningens 5 omkrets. Vtd oppblåsing av rørledningen 5, slik det skal beskrives i det følgende, er de to forbindelsesorganer 8 og 9 tilnærmet diametralt innbyrdes motstående i forhold til rørledningen 5.

Ved bruk innføres trykkluft fra en trykkluftkilde gjennom røret 7 inn i ledningen 5, slik at denne blåses opp. Dette bevirker at rørledningen 5 antar en mer sylindrisk form og således minsker avstanden mellom de to. forbindelseborganer 8 og 9. Dette bevirker at døren 3 dreies på hengselet 4 om hengseldreieaksen P. Det skal bemerkes at i oppblåst tilstand er rørledningens 5 lengdeakse tilnærmet parallell med hengseldreieaksen P. Selvsagt er rørledningens 5 lengdeakse i uoppblås.t eller avluftet tilstand,

i den grad den kan sies å ha en slik akse, også parallell med hengseldreieaksen P. En konvensjonell dørlukkingslnnretning, f.eks. fjærdrevet eller hydraulisk drevet, er anordnet (ikke vist). Ved avlufting av rørledningen 5 manøvrerer dørlukkingslnnretningen døren til lukket stilling.

På fig, 5 til og med 7 er vist en alternativ konstruksjon av den fluldumtrykkdrévne aktivator ifølge oppfinnelsen. Der er vist en dørstolpe 20 montert på en dørterskel 21. En dør 22 er montert på dørstolpen 20 ved hjelp av et hengsel 23 med en dreie-aksel F* En rørledning 24 forseglet i begge ender 25 hvorav bare den ene ende 25 er vist, ligger nær dørstolpen 20. Et rør 26 forbinder rørledningen 24 med en lufttilførsel og virker også som luftutløp. Rørledninger 24 er montert på dørstolpen 20 ved hjelp av et forblndelsesorgan, generelt angitt ved tallet 27* og til døren 22 ved hjelp av et forblndelsesorgan generelt angitt ved tallet 28.

Forbindelsesorganet 27 omfatter en bunnplate 29 samt en

klemplate 30.

Bunnplaten 29 er festet til dørstolpen ved hjelp av et antall muttere 31 og bolter 32, idet hver bolt 32 står i inngrpp med en avlang slisse 33 i bunnplaten 29. En distanseplate 34 er montert på boltene 32 mellom bunnplaten 29 og dørstolpen 20. Slissen,33 brukes for Justering av den fluidumtrykkdrevne aktivator

ved montering. Klemplaten 30 er festet til rørledningen 24 ved hjelp av bolter 35 nsed muttere 36. Fortrinnsvis er rørledningen 24 sammenforseglet der den gjennomtrenges av boltene 35 for å sikre en lufttett forbindelse.

Forbindelsesorganet 28 omfatter en bunnplate 37 med en a^lang: slisse 38 hvis lengdeakse danner en rett vinkel med dreieaksen P til hengselet 23. En ytterligere klemplate 30 og muttere 36 og bolter 35 anvendes for å feste rørledningen 24 til bunnplaten 37.. Bunnplaten 37®r festet til døren 22 ved hjelp av bolter 39 og muttere 40 og 41. Det skal bemerkes at der er anordnet, et rom mellom hodet til bolten 39 og mutteren 40. Avstivningsstrimler 42; er festet til føren 22 ved-hjelp av muttere 40 og 41. Bunnplaten 37 har således anledning til begrenset lineær bevegelse ikke bare. langs døren 22 relativt til dreieaksen P i hengselet 23, men også langs bolten 39 inn mot og bort fra døren 22. Virkemåten til utføringsforraen beskrevet under henvisning til fig. 5*6 og 7t er vesentlig lik virkemåten til utføringsforraen beskrevet i forbindelse med tegningene 1 til og med 4.

Det skal bemerkes at ved begge de to, ovenfor beskrevne ,. utføringsformer,er rørledningen ikke stivt forbundet mellom dør-stolpen og døren. På fig. 8(a) og 8(b) er vist et element'50 dreibart forbundet mod et stivt montert element 51P& hvilket er montert ved hjelp av forbindelsesorganer 52 og 53 rørledning generelt angitt ved tallet 54, hvis ytro parti er angitt ved henvisningStallet 55 og hvis ytre parti er angitt med henvisninga-tallot 56, idet "hengsol"-forbindelsen mellom elementene 50 og 51 ikke er vist. Forbindelsesorganene 52 og 53 er stivt forbundet med henholdsvis elementene 51 og 50f Når rørledningen 54 blåses opp, dreier elementet 50 omtrent 60° bort fra elementet 51. Ved dett©punkt slutter elementets 50 dreieb©vegelse. : En antar at, grunnen til at elemontet 50 avslutter dreiebevegeleen, først og fremst ligger i at det indre parti 56 av rørledningen utøver et trykk innover på elementene 50 og 51 og således virker mot ytterligere drelebevegelse. En antar videre at trekk-kraften som ut-øves av rørledningen 54, hovedsakelig utøves gjennom dens ytre parti 55»og at den nå ikke virker i den mest effektive retning. En antar at trekk-kraften utøvet av rørledningen 54 ved oppblåsing, utøves gjennom dens ytre parti 55 og således tilnærmet.. tangensielt ved dens forbindelsesorganer 52 og 53*dvs., &t hoved-trekket på elementet 50 er i retning av pilen B i fig. 8(b).

På'fig. 8(c) er vist stort sett den samme fluldumtrykkdrévne aktivator, idet samme deler er angitt med samme henvis-nlngstall og.don eneste forskjell mellom utføringsforraen beskrevet i flg. 8(c) og utføringsforraen beskrevet i forbindelse med fig. 8(a) og 8(b), er at forbindelsesorganet 53 nå er sammen-hengslét ved 57 til elementet 50., Fordi forbindelsesorganet 53 er hengslet til elementet 50, vil elementet 50 ved åpning svinge gjennom 90°. En antar at dette skyldes at trekket fra rørledningen 54 på elementet 5Q nå virker i retning av pilen C som er tangensial til det ytre parti 55, og at den nå virker slik at elementet 50 trekkes til åpen stilling.

Forskyvninger på opp til 120° er oppnådd ved en fluidum---trykkdrevet aktivator montert mellom to såmménhengslede elementer.

På fig. 9 er det vist dreiemoment-forskyvnlngskarakterls-t ilds sr til en fluidumtrykkdrevet aktivator ifølge, foreliggende oppfinnelse. Denne f luldumtrykkdrévne aktivator omfattefcr- en 1,8 m lang rørledning med 2-|" (64 mm) diameter, som når den var fastspent 1 stillinga hadde en effektiv diameter på 1§" (38mm). Rørledningen ble drevet med lufttrykk på 2,1 kg/cm<2>. Tre dreiemoment- for skyvningskurver er vists

Kurve I viser det virkelige dreiemoment med hvilket den fluldumtrykkdrévne aktivator påvirker døren, og Kurve II viser dreiemomentet ved en konvensjonell dør-iukker som er montert på døren og således virker, mot den fluldumtrykkdrévne aktivator, og . Kurve III angir resultant-dreiemomentet med hvilket den fluidumtrykkdrevne aktivator påvirker døren.

■ Det fremgår at det dreiemoment som utøves av den fluldumtrykkdrévne aktivator, innledningsvis or temmelig høyt, og at dreiemomentet minsker ettersom døren åpnes, slik at det oppnås en naturlig dempningsvirkning.

Selv om de ovenfor beskrevne utføringsformer angår en

dør montert på en dørstolpe, skal det forstås at oppfinnelsen er like anvendbar ved hvilke som helst to elementer som er forbundet ved hjelp av et hengsel.

Det skal dgså forstås at andre fluidum enn li^ft, f.eks. vann, kan anvendes for drift av den fluidumtrykkdrevne aktivator. Ettersom den anvendte rørledning, har stor diameter, er det ikke nødvendig å benytte et rent fluidum. En har. funnet at en av fordelene.ved, foreliggende oppfinnelse er at den enkelt kan monteres på bestående dører. Det kan anvendes en rørledning med lite tverrsnittsareal,og aktivatoren kan derfor monteres i et meget begrenset rom langs dørstolpen. En har videre funnet at den fluidumtrykkdrevne aktivator har et meset høyt forhold mellom dreiemoment og tverrsnittsareal. Videre har en funnet at dreiemomentkarakteristikken til denne fluidumtrykkdrevne aktivator av "trekktypen" er bedre egnet for hengslede dører med lukke- element enn fluldpmtrykkdrevne aktivatorer av "skyvetypen", idet førstnevnte har høyt innledende dreiemoment som overvinner de

høye innledende krefter, og et lavt avsluttende dreiemoment som gir tilstrekkelig dempning eller fjæring ved slutten av et slag. En har også funnet at med en fluidumtrykkdrevet aktivator ifølge oppfinnelsen vil en lenger levetid for rørledningen kunne oppnås på grunh av begrenset tøyning, enn ved "skyvetypen©". Monterings-•og fremstillingsomkostningene.ved den fluidumtrykkdrevne aktivator ifølge foreliggende oppfinnelse er forholdsvis lave da det vil forstås at forholdsvis billig, kurant rørledningsmateriale kan anvendes. Oppfinnelsen har faktisk virket tilfredsstillende ved bruk av konvensjonelle brannslanger.

Claims (7)

1. Fluidumtrykkdrevet aktivator for frembringelse av relativ vinkelbevegelse mellom to sammenhengslede elementer av den art hvor on pose eller sekk er montert mellom elementene.B lik at dens dimensjonsendring ved oppblåsing utøver, en trykk-eller skyvekraft på elementene og beveger dem utover, karakterl sert ved at en langstrakt, fleksibel rør-ledning 5 raed tilnærmet konstant overflateareal er forbundet med de to elementer (1 og 3) cied sin lengdeakse tilnærmet parallell med dseeieaksen (P) til hengselet (4) og hvor de deler av rørledningen (5) som er forbundet med elementene (1 og 3), er anordnet med tilnærmet samme innbyrdes avstand rundt rørledningen (5), slik at når rørledningen (5) blåses opp, utøves en trekk-kraft mellom de to elementer (1 og 3) som frembringer relativ vinkelbevegelse mellom disse.

2. Fluidumtrykkdrevet aktivator som angitt i krav 1, karakterisert ved at rørledningen (5) er forbundet med et av elementene (3), slik at rørledningen (5) ved oppblåsing kan svinge bort fra elementet (3)•

3. Fluidumtrykkdrevet aktivator som angitt i krav 1, karakterisert ved at forbindelsesorganer (8 og 9) for å forbinde hvert element (1 og 3) til rørledningen (5)»er anordnet og omfatter en stang (13) for anbringelse i rørledningen (5)* en bunnplate (10), montert på elementet (1 og j5), et krok-éiement (11) forbundet med bunnplaten (10) og innrettet til fra utsiden å omslutte stangen (13) og et parti av rørledningen (5), idet kanten (14) til krokelementet (11) er anordnet i avstand fra bunnplaten (10),slik at rørledningen (5) kan stikke inn mellom diss©, og idet en av bunnplatene (10) er dreibart montert ved hjelp av et hengsel (15) på elementet (1).

4. Fluidumtrykkdrevet aktivator som angitt i krav 1, karakterisert ved at et par forbindelsesorganer (27 og 28) er anordnet for å forbinde elementet (20 og 22) til rørledningen (24), hvilket forblndelsesorgan (27) omfatter en bunnplate (29) montert på elementet (20), og en klemplate (30) montert på bunnplaten (29) og er innrettet for inngrep med og for feste av et parti av rørledningen (24) langs bunnplaten (29)* og hvor forbindelsesorganer (28) omfatter en bunnplate (37)» og esjfytterligere klemplate (30) montert på bunnplaten (37) og er innrettet for,inngrep mod og for feste av et parti av rørledningen (24) langs bunnplaten (37), idet bunnplaten (37) er forsynt med én langstrakt slisse (38) for inngrep med en bolt (39)P & elementet (22), idet slissens (38) lengdeakse danner en rett vinkel med hengseldreieaksen (P) og idet bunnplaten (37) er bevegelig inn mot og bort fra elementet (22) på bolten (39)»

5. kFluiduiatrykkdee^ot aktivator som angitt i ot av de fore-gående krav, karakterisert ved at konvensjonelle tllbakeføringsorganer er anordnet for å dreie de to elementer (l og 3) eller (20 og 22) til sine opprinnelige relative stil-linger ved avlufting av rø rledningen (5) ©Iler (24).

60 Fluidumtrykkdrevet aktivator som angitt i et av de fore-gående krav, karakterisert ved at rørledningen (5) eller (24) oppblåses <p> ehiimatisk.

7. " Fluidumtrykkdrevet aktivator som angitt i et av kravene 1 til 5, ka raktcrisert ved at rørledningen (5) elles <*> (24) oppblåses, hydraulisk.