PL196250B1 - Samozamykacz drzwiowy - Google Patents

Abstract

1. Samozamykacz drzwiowy, zawierajacy napre- zana przy otwieraniu skrzydla drzwiowego sprezyne, która dostarcza moment zamykajacy, potrzebny do zamykania skrzydla drzwiowego, oraz przekladnie, oddzialywujaca na przebieg sily, zmieniajacej sie z katem otwarcia skrzydla drzwiowego, znamienny tym, ze przekladnia posiada, utworzone przez kolowy wieniec zebaty, dwa kola zebate (24, 28) zazebiajace sie ze soba, które przy zachowaniu swojego odstepu osi symetrii (34, 36) sa umieszczone mimosrodowo do swoich punktów srodkowych (42, 44) z tym, ze pier- wsze kolo zebate (28) jest polaczone z walkiem odbiorczym (30), a drugie kolo zebate (24) z kolem zebatym (22) zazebionym z zebatka (20), sprze- zona ze sprezyna (14), przy czym os obrotu (32) walka odbiorczego (30) przechodzi przez punkt obrotu (40) pierwszego kola zebatego (28), a mimo- srodowosc (e) kól zebatych (24, 28) pomiedzy punk- tem srodkowym (42, 44) kola zebatego (24, 28) i punktem obrotu (38, 40) jest symetryczna wobec ich srodka przyporu (46). PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest samozamykacz drzwiowy.

Z opisu FR-1 510 056 jest znany samozamykacz drzwiowy, który jest zaopatrzony w zespół szyn ślizgowych. Jeden koniec ramienia zespołu szyn ślizgowych jest przyłączony przegubowo do samozamykacza drzwiowego, umieszczonego na skrzydle drzwiowym, a drugi koniec ramienia jest umieszczony ślizgowo w szynie na ościeżnicy drzwiowej. Koniec, od strony samozamykacza, ramienia jest połączony z wałkiem odbiorczym przekładni, która jest sprzężona ze sprężyną. Przekładnia składa się ze specjalnie ukształtowanych zębatych tarcz krzywkowych, mających zarys obtaczania utworzony z różnych odcinków stałych promieni zębatych tarcz krzywkowych. Jedna zębata tarcza krzywkowa poprzez wałek odbiorczy samozamykacza drzwiowego jest połączona z końcem ramienia a druga zębata tarcza krzywkowa z zębnikiem, zazębionym z zębatką, który porusza zębatkę przeciwnie do działania sprężyny lub z jej naprężeniem wstępnym.

W chwili otwarcia skrzydła drzwiowego sprężyna jest naprężana, dostarczając moment zamykający, potrzebny do zamykania drzwi. Poprzez zmieniającą się krzywę obtaczania obu zębatych tarcz krzywkowych przeciwdziała się oddziaływaniu ramienia dźwigni, zmieniającemu się z kątem otwarcia skrzydła drzwiowego tak, że moment obrotowy skrzydła drzwiowego, wymagany do jego otwierania i zamykania posiada podczas kąta otwierania wstępnie określoną charakterystykę, zwłaszcza dąży do zmniejszenia momentu otwarcia.

W praktyce okazało się, że specjalnie ukształtowane zębate tarcze krzywkowe ze swoimi odcinkami o różnym przebiegu krzywej obtaczania są wytwarzane nakładczo i wymagają specjalnej geometrii uzębienia. Te specjalne geometrie uzębienia muszą być różnie ukształtowane dla wszystkich kombinacji zębatych tarcz krzywkowych, odpowiednio do odcinków zmieniających się promieni. Jest to od strony techniki wykonawstwa nadzwyczaj nakładcze.

Z opisu EP 0 856 628 A1 jest znany samozamykacz drzwiowy, którego oś napędowa jest połączona z mimośrodowo ułożyskowanym kołem zębatym. To koło zębate zazębia się wewnątrz obszaru zębatego, przebiegającego pod kątem prostym, który jest umieszczony wewnątrz tłoka, który współpracuje ze sprężyną. Przy obrocie osi napędowej uzyskuje się różne długości ramienia dźwigni. Dzięki temu zmienia się przebieg momentu siły i momentu obrotowego.

Zadaniem wynalazku jest ulepszenie samozamykacza drzwiowego, żeby przy uniknięciu wspomnianych niedogodności można było uzyskać prostą, oszczędną przestrzennie konstrukcję, która może być łatwo dopasowywana poprzez kąt otwarcia skrzydła drzwiowego do wymaganych przebiegów momentu obrotowego.

Zadanie to zostało rozwiązane dzięki temu, że przekładnia posiada, utworzone przez kołowy wieniec zębaty, dwa koła zębate zazębiające się ze sobą, które przy zachowaniu swojego odstępu osi symetrii są umieszczone mimośrodowo do swoich punktów środkowych z tym, że pierwsze koło zębate jest połączone z wałkiem odbiorczym, a drugie koło zębate z kołem zębatym zazębionym z zębatką, sprzężoną ze sprężyną, przy czym oś obrotu wałka odbiorczego przechodzi przez punkt obrotu pierwszego koła zębatego, a mimośrodowość kół zębatych pomiędzy punktem środkowym danego koła zębatego i punktem obrotu jest symetryczna wobec ich środka przyporu.

Korzystnie oba koła zębate są tak samo ukształtowane. Według wynalazku oba koła zębate mają uzębienie normalne.

U podstaw wynalazku leży rozpoznanie, że na przebieg siły-przebieg momentu obrotowego, który zmienia się z kątem otwarcia skrzydła drzwiowego, nie tylko przy otwieraniu, ale także przy zamykaniu, można oddziaływać za pomocą przełożeń zmieniających się z tym kątem otwarcia, które osiąga się przez mimośrodowo umieszczone koła zębate, mające kołowy wieniec zębaty, a więc koła, które są łatwo wytwarzane.

Poprzez dobór mimośrodowości, średnicy koła tocznego i osiąganego przy tym odstępu osi obrotu obu kół zębatych można łatwo określić przebieg momentu obrotowego. Dzięki temu osiąga się wielokrotne przełożenia, dające możliwości dopasowania do żądanej charakterystyki momentu obrotowego, bez konieczności specjalnego wykonywania zębatych tarcz krzywkowych. Według wynalazku są stosowane zwykłe, handlowe koła zębate, mające uzębienie znormalizowane, co znacznie obniża koszty wykonania samozamykacza drzwiowego.

PL 196 250B1

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na schematycznym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok przekładni samozamykacza drzwiowego, a fig. 2 - zazębienie kół zębatych przekładni z fig. 1w odniesieniu do położenia punktu obrotu i punktu środkowego.

Na fig. 1 jest przedstawiony schematycznie widok samozamykacza drzwiowego 10 z przekładnią 12 i ze sprężyną 14, które są umieszczone w obudowie 16.

Sprężyna 14 jest w znany sposób poprzez tłok 18, prowadzony w obudowie 16, sprzężona z zębatką 20. Z zębatką 20 zazębia się koło zębate 22, które jest połączone na stałe z kołem zębatym 24, przy czym oś obrotu 26 koła zębatego 22 i oś obrotu koła zębatego 24 jest identyczna.

Koło zębate 24 zazębia się z kołem zębatym 28, które jest połączone z wałkiem odbiorczym 30, wystającym z obudowy 16. Wałek odbiorczy 30 jest umieszczony współosiowo do osi obrotu 32 koła zębatego 28.

Oba koła zębate 24 i 28 są zaopatrzone w uzębienie normalne i w odniesieniu do swojej osi symetrii 34, 36 są osadzone mimośrodowo, zgodnie z ustalonym wstępnie wymiarem e. Oś obrotu 26 koła zębatego 24 jest w odstępie e od swojej osi symetrii 34, a oś obrotu 32 koła zębatego 28 w odstępie 6 od swojej osi symetrii 36.

Na wałku odbiorczym 30 w znany sposób jest osadzona dźwignia kolankowa lub zespół szyn ślizgowych.

Samozamykacz drzwiowy 10 może być stosowany jako górny samozamykacz drzwiowy, lub jako dolny, przy czym wałek odbiorczy 30 współpracuje wtedy z nie przedstawionym ułożyskowaniem drzwi.

Na fig. 2 są przedstawione dwa wzajemnie zazębiające się koła zębate 24 i 28, usytuowane w układzie współrzędnych X-Y, przy czym oś X łączy między sobą punkty obrotu 38 i 40 utworzone przez osie obrotu 26 i 32. Punkty środkowe 42 i 44, utworzone przez osie symetrii 34 i 36 mają odstęp e, określający mimośrodowość, od przyporządkowanego punktu obrotu 38, 40. Punkty środkowe 42 i 44 odnoszą się do kołowego wieńca zębatego koła zębatego 24, 28.

Mimośrodowość e, utworzona pomiędzy punktem środkowym 42 i punktem obrotu 38, względnie pomiędzy punktem środkowym 44 i punktem obrotu 40, jest symetryczna w względem środka przyporu 46 obu wzajemnie zazębiających się kół zębatych 24 i 28, przy czym oba koła toczne 48 i 50 kół zębatych 24 i 28 stykają się.

Ponieważ koła zębate 24 i 28 są tak samo ukształtowane, dzięki temu wrazz obrotem kół zębatych 24 i 28 powiększa się, względnie zmniejsza się w znacznej mierze odstęp punktu obrotu 38 od środka przyporu 46, gdy zmniejsza się, względnie powiększa odstęp punktu obrotu 40 od środka przyporu 46. Odstęp punktów obrotu 38 i 40 obu kół zębatych 24 i 28 podczas obrotu kół zębatych 24 i 28pozostaje jednakże wzajemnie stały.

Dzięki temu wraz z obrotem kół zębatych 24 i 28, a zatem wałka odbiorczego 30 w prosty sposób osiąga się zmiany stosunku przełożenia.

Tak więc kąt otwarcia skrzydła drzwiowego w prosty sposób wpływa na zmieniające się czynne ramię dźwigni, przykładowo poprzez zespół szyn ślizgowych górnego samozamykacza drzwiowego, a zatem wpływa na przebieg siły i momentu obrotowego, który zmienia się z kątem otwarcia. Zależnie od mimośrodowości i średnicy koła obtaczania kół zębatych można w prosty sposób dopasować przełożenie do ustalonej wstępnie charakterystyki momentu obrotowego.

Okazało się, że w przypadku zastosowania kół zębatych mających uzębienie według normy DIN 867 stosunek wielkości mimośrodowości do średnicy koła zasadniczego powinien być mniejszy od 0,137.

Claims (3)

1. Samozamykacz drzwiowy, zawierający naprężaną przy otwieraniu skrzydła drzwiowego sprężynę, która dostarcza moment zamykający, potrzebny dozamykania skrzydła drzwiowego, oraz przekładnię, oddziaływującą na przebieg siły, zmieniającej się z kątem otwarcia skrzydła drzwiowego, znamienny tym, że przekładnia posiada, utworzone przez kołowy wieniec zębaty, dwa koła zębate (24, 28) zazębiające sięze sobą, które przy zachowaniu swojego odstępu osi symetrii (34,36) są umieszczone mimośrodowo do swoich punktów środkowych (42, 44) z tym, że pierwsze koło

PL 196 250B1 zębate (28) jest połączone z wałkiem odbiorczym (30), a drugie koło zębate (24) z kołem zębatym (22) zazębionym z zębatką (20), sprzężoną ze sprężyną (14), przy czym oś obrotu (32) wałka odbiorczego (30) przechodzi przez punkt obrotu (40) pierwszego koła zębatego (28), a mimośrodowość (e) kół zębatych (24, 28) pomiędzy punktem środkowym (42, 44) koła zębatego (24, 28) i punktem obrotu (38,40) jest symetryczna wobec ich środka przyporu (46).

2. Samozamykacz według zastrz. 1, znamienny tym, że oba koła zębate (24, 28) są tak samo ukształtowane.

3. Samozamykacz według zastrz. 1albo 2, znamienny tym, żekoła zębate (24, 28) mają uzębienie normalne.