PL234335B1 - Nakładka na standardowy zawias trójczopowy z mechanizmem samozamykającym - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest nakładka na powszechnie stosowany zawias trójczopowy z mechanizmem samozamykającym, niewymagająca żadnych dodatkowych punktów mocowania, stosowany w skrzydłach drzwiowych.

Z opisu patentowego EP1091069 znany jest mechanizm z dwoma segmentami, każdy z dwoma wystającymi czopami, pozbawiony trzpienia, montowany dodatkowo do drzwi poprzez swobodne wsuwanie par czopów w otwory nawiercane odpowiednia w ościeżnicy i przyldze skrzydła. Sprężyna poprowadzona swobodnie wewnątrz ich korpusów i zasprzęglana do zewnętrznych końców zapewnia moment obrotowy.

Rozwiązanie to posiada następujące niedogodności:

- nie zastępuje zawiasu, musi być montowane jako dodatkowe urządzenie. Nie posiada własnego trzpienia więc nie spełnia funkcji stabilizacji skrzydła wymaganej od zawiasu. Nie chroni skrzydła przed wyrywaniem;

- jest przeznaczone przede wszystkim do stosowania w drzwiach drewnianych wewnątrzlokalowych, gdyż niewielka przestrzeń przeznaczona na sprężynę pozwala zastosować sprężyny o niewielkim momencie, nieodpowiednim dla ciężkich drzwi wejściowych w przypadku których żywotność mechanizmu jest ograniczona dużo poniżej wymaganych 200 000 cykli;

- w przypadku stosowania do drzwi stalowych mechanizm wymaga przygotowania i umieszczenia koniecznych gniazd wewnątrz skrzydła i wewnątrz ościeżnicy w momencie produkcji drzwi, zatem niemożliwe jest instalowanie w drzwiach zamontowanych a nie przygotowanych do tego w momencie produkcji.

Zanany jest także z opisu patentowego CN101713270 mechanizm o zintegrowanej konstrukcyjnie dwóch zewnętrznych sekcjach zawiasu, sekcji środkowej łączonej ze skrzydłem i trzpieniu o dużej średnicy z umieszczoną wewnątrz niego sprężyną o dużej ilości zwojów zasprzęgloną z jednego końca z trzpieniem z drugiego z zewnętrzną sekcją zawiasu.

Rozwiązanie to posiada następujące niedogodności:

- średnica zawiasu jest tak duża, że z powodów geometrycznych uniemożliwia zastosowania w drzwiach z przylgą 15 - 17 mm;

- rozległy element z dwoma segmentami zewnętrznymi montowany do ościeżnicy wymaga specjalnego gniazda, koniecznego do przygotowania na etapie produkcji, czyli nie da się domontować do już zamontowanych drzwi, to samo dotyczy segmentu mocowanego do skrzydła drzwiowego;

- mechanizm ten napinany jest za pomocą specjalnego trzpienia 06 mm, wsuwanego kolejno do 6 otworów rozłożonych równomiernie po obwodzie. Jeden z tych otworów służy jednocześnie do wsuwania trzpienia blokującego sprężynę w stanie napiętym. W przypadk u drzwi w miejscu, gdzie powierzchnia przylgowa skrzydła jest wsunięta głębiej niż powierzchnia ściany, nie jest praktycznie możliwe napięcie sprężyny bez niszczenia ściany.

Tak więc, z wyżej ukazanych powodów, niedogodności występujących w znanych rozwiązaniach powstała potrzeba ich pokonania, a rozwiązaniem które to zapewnia jest nakładka z mechanizmem samozamykającym według wynalazku.

Nakładka na standardowy zawias trójczopowy z mechanizmem samozamykającym, zawiera sprężynę skrętną i obudowę. Sprężyna skrętna ułożona jest swobodnie wewnątrz obudowy rurowej nakładki. Jeden koniec sprężyny jest zasprzęglony ze szczęką zespołu trzpienia, drugi ze szczęką zespołu napinacza w taki sposób, że podobne, płaskie, półkoliste zagięcia wykonane na obu końcach sprężyny umieszczone są w centrycznych nacięciach szczęk. Zespół trzpienia, złożony z trzpienia i połączonej z nim szczęki, posiada środkową cylindryczną sekcję mocowaną na stałe z obudowa rurową nakładki. Natomiast zespół napinacza, złożony ze szczęki połączonej z nakrętką napinacza również posiada środkową cylindryczną sekcję mocowaną na stałe z obudowa rurową nakładki. Część płaska półkolistego zagięcia sprężyny ma wysokość minimalną równą co najmniej czterokrotności grubości drutu sprężyny. Odległość między szczękami jest większa od długości sprężyny o minimum 1,5 grubości zwoju sprężyny. Wewnątrz rurowej obudowy sprężyna zainstalowana jest pomiędzy dwiema obrotowymi szczękami: jedną połączoną z trzpieniem i drugą po naciągnięciu łączoną z obudową. Wewnątrz rurowej obudowy oba końce sprężyny są instalowane w uchwyty w kształcie szczęk, co zapobiega odchylaniu się korpusu od osi trzpienia. Zespół napinacza zakończony jest główką sześciokątną, co pozwala na naciąganie standardowym kluczem oczkowym, które to klucze posiadają nacięcia co 30 stopni.

PL 234 335 B1

Nakładka na standardowy zawias trójczopowy umożliwia umieszczenie mechanizmu z długą sprężyną spiralną od zewnątrz standardowego zawiasu trójczopowego w taki sposób, że wewnątrz sprężyny nie jest poprowadzony żaden trzpień o który sprężyna ta może się ocierać podczas pracy [co by prowadziło do jej zniszczenia], a sposób zasprzęglenia obu końców sprężyny z mechanizmem pozwala na jej swobodne zmiany tak średnicy jak i długości podczas pracy.

Nakładka na zawias z mechanizmem samozamykającym wyróżnia się następującymi cechami:

- przeznaczona jest do montowania bezpośrednio na powszechnie stosowane zawiasy trójczopowe do stalowych przylgowych drzwi wejściowych o wadze do 85 kg, również przeciwpożarowych i antywłamaniowych;

- zapewnia trwałość na poziomie powyżej 200 000 cykli;

- nadaje się do stosowania w komplecie ze standardowymi zawiasami trójczopowymi o średnicy 018, do drzwi z przylgą od 15 mm wzwyż;

- można instalować do zamontowanych już drzwi, nie wymaga ingerencji w ościeżnicę ani skrzydło drzwiowe, nie wymaga dodatkowych punktów mocowania;

- sposób napinania sprężyny kluczem oczkowym, pozwala naciągać sprężynę krótkimi obrotami o kąt 30° co jest jedynym możliwym rozwiązaniem gdy drzwi są instalowane we wnęce tworzone j przez grubą ścianę.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok rozstrzelony zawiasu i nakładki, a fig. 2 przekrój poprzeczny.

Sprężyna skrętna 6 ułożona jest swobodnie wewnątrz rury 3 o małej średnicy zewnętrznej 020 mm stanowiącej obudowę mechanizmu, pomiędzy elementami 2,4,5 stanowiącymi zespół trzpienia i elementami 8,9,10 stanowiącymi zespół napinacza. Sprężyna posiada obustronnie wygięte półkoliście zagięcia 7 z częścią płaską o wysokości równej minimum czterokrotności grubości drutu z jakiego sprężyna została wykonana, za pomocą których jest obustronnie zasprzęglona ze szczękami: szczęką 5 zespołu trzpienia i szczęką 8 zespołu napinacza. Obie szczęki 5 i 8 posiadają centrycznie umieszczone nacięcia pod te zagięcia sprężyny, o głębokości nie mniejszej niż części płaskie zagięć sprężyny, szczęki są rozstawione tak by ich wzajemna odległość od siebie umożliwiała zwiększenie długości sprężyny o min n = 1.5 zwoja, co zachodzi podczas pracy sprężyny.

Zespół trzpienia, złożony z trzpienia 2 i połączonej z nim szczęki 5, posiada środkową cylindryczną sekcję 4 mocowaną na stałe z obudowa rurową zestawu, co zapewnia utrzymanie współosiowości zawiasu i obudowy mechanizmu.

Zespół napinacza, złożony ze szczęki 8 połączonej z nakrętką napinacza 10 również posiada środkową cylindryczną sekcję 9 mocowaną na stałe z obudowa rurową zestawu, co pozwala przenieść na rurową obudowę 3 cały moment skręcający od napięcia sprężyny, bez utraty współosiowości mechanizmu z zawiasem.

Dzięki takiej budowie sprężyna znajduje się pomiędzy trzpieniem 2, przenoszącym moment obrotowy na skrzydło drzwiowe za pośrednictwem środkowej sekcji 1 zawiasu trójczopowego a nakrętką napinacza 10, przenoszącą moment obrotowy na ościeżnicę poprzez: szpilkę 11, część cylindryczną 9 zespołu napinacza, obudowę rurową 2 i zewnętrzną sekcję 1b zawiasu.

Takie rozwiązanie zapewnia swobodną pracę sprężyny, w czasie której ulega zmianie zarówno jej długość jak i średnica, bez ocierania sprężyny o inne elementy mechanizmu co zwykle prowadzi do przedwczesnego zużycia i pękania sprężyn w mechanizmach. Pozwala to osiągnąć trwałość na poziomie powyżej 200 000 cykli bez konieczności stosowania specjalnych materiałów na sprężyny. Obudowa o średnicy zewnętrznej zaledwie 20 mm pozwala stosować ten mechanizm do najpopularniejszych drzwi z przylgami od 15 mm, najpopularniejszymi na rynku, co nie byłoby możliwe gdyby średnica mechanizmu była większa niż 20 mm.

Obrotowy trzpień 2 wystaje niewiele ponad zewnętrzy segment zawiasu i jest centrycznie zasprzęglony ze sprężyną 6 poprzez szczękę 5. Rozwiązanie to minimalizuje tendencję całej konstrukcji do odchylania się od pionu i ocierania się obudowy o przylgę skrzydła czy front ościeżnicy, co nie tylko wygląda nieestetycznie ale skutkuje niszczeniem powierzchni. Tak skrócony trzpień pozwala stosować sprężyny o dużej liczbie zwoi, dzięki czemu naprężenie rozkłada się równomiernie w niewielkim procencie na każdy zwój, a to pozwala uzyskiwać dużą trwałość mechanizmu i zapewnia długie przebiegi bez konieczności regulacji, tak niezbędnych w przypadku rozwiązań aktualnie obecnych na rynku. Ponieważ ruchomy trzpień 2 jest stale połączony z obrotowym środkowym segmentem 1 zawiasu za pomocą wkrętu łączącego, to stopniowanie jego średnicy musi być dobrane tak by zapewniać swobodny obrót w segmentach zewnętrznych 1a, 1b. Biorąc pod uwagę fakt, iż segmenty ze

PL 234 335 B1 wnętrzne 1a, 1b zawiasu mocowane są do ościeżnicy, a segment wewnętrzny 1 do skrzydła oraz wynikające z tego niedokładności i konieczne tolerancje, trzpień zawsze będzie się odchylał od pionu, a efekt ten będzie jeszcze potęgowany napięciem sprężyny gdy ta jest mocowana niecentrycznie. Jeśli trzpień 2 jest poprowadzony przez całą długość mechanizmu to w konsekwencji odchyla o budowę i pod napięciem sprężyny mocno dociska obudowę do przyległych powierzchni skrzydła lub ościeżnicy. Dlatego tak ważne jest zminimalizowanie tego efektu poprzez skrócenie trzpienia i właśnie centryczne zasprzęglanie z nim sprężyny. Zespół napinacza posiada nakrętkę 10 z główką sześciokątną o wymiarze dobranym tak by współpracowała ze standardowym kluczem oczkowym nr 13. Taki klucz pozwala napinać sprężynę krótkimi obrotami co 30° a nie co 60° jak to oferują inne znane rozwiązania naciągane kluczami imbusowymi lub dedykowanymi trzpieniami wsuwanymi do odpowiednich otworów rozłożonych po obwodzie. Naciąganie kluczem oczkowym pozwala napinać sprężynę również w wąskich przestrzeniach pomiędzy skrzydłem a ścianą, co ma miejsce w przypadku gdy powierzchnia ściany wystaje przed powierzchnię przylgową skrzydła - np. montaż drzwi w ścianach grubszych niż szerokość ościeżnicy lub ścianach zewnętrznych z ociepleniem. Blokada zespołu napinacza po naciągnięciu sprężyny jest realizowana poprzez wsunięcie szpilki łożyskowej 11 o średnicy 03 mm w odpowiedni otwór, a dodatkowa osłona 12 mocowana do nakrętki napinacza wkrętem mocującym M4, zabezpiecza tę szpilkę przed przypadkowym wysunięciem nawet w przypadku jej zniszczenia, co również stanowi zabezpieczenie osób znajdujących się w pobliżu na wypadek przypadkowego pęknięcia tego elementu podczas pracy.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Nakładka na standardowy zawias trójczopowy z mechanizmem samozamykającym, zawierająca sprężynę skrętną i obudowę, a sprężyna skrętna ułożona jest swobodnie wewnątrz obudowy rurowej nakładki, znamienna tym, że jeden jej koniec sprężyny (6) jest zasprzęglony ze szczęką (5) zespołu trzpienia, drugi ze szczęką (8) zespołu napinacza w taki sposób, że, płaskie zagięcia (7) wykonane na obu końcach sprężyny umieszczone są w centrycznych nacięciach szczęk (5 i 8), przy czym zespół trzpienia, złożony z trzpienia (2) i połączonej z nim szczęki (5), posiada środkową cylindryczną sekcję (4) mocowaną na stałe z obudowa rurową (3) nakładki, natomiast zespół napinacza, złożony ze szczęki (8) połączonej z nakrętką napinacza (10) również posiada środkową cylindryczną sekcję (9) mocowaną na stałe z obudowa rurową (3) nakładki.
2. 2. Nakładka według zastrz. 1, znamienna tym, że część płaska półkolistego zagięcia (7) sprężyny ma wysokość minimalną równą co najmniej czterokrotności grubości drutu sprężyny.
3. 3. Nakładka według zastrz. 1, znamienna tym, że odległość między szczękami (5 i 8) jest większa od długości sprężyny o minimum 1,5 grubości zwoju sprężyny.
4. 4. Nakładka według zastrz. 1, znamienna tym, że wewnątrz rurowej obudowy (3) sprężyna zainstalowana jest pomiędzy dwiema obrotowymi szczękami: jedną (5) połączoną z trzpieniem i drugą (8) po naciągnięciu łączoną z obudową.
5. 5. Nakładka według zastrz. 1, znamienna tym, że wewnątrz rurowej obudowy oba końce sprężyny (6) są instalowane w uchwyty w kształcie szczęk.
6. 6. Nakładka według zastrz. 1, znamienna tym, że zespół napinacza zakończony jest główką sześciokątną (10) pod standardowy klucz oczkowym z nacięciami umożliwiającymi obrót co 30 stopni.

   PL 234 335 Β1

   Rysunki

   Fig.l

   PL 234 335 Β1

   Fig.2