PT757742E

PT757742E - Mola automatica para fecho de portas e processo de montagem da mesma

Info

Publication number: PT757742E
Application number: PT96900842T
Authority: PT
Inventors: Volker Bienek
Original assignee: Dorma Gmbh & Co Kg
Priority date: 1995-02-23
Filing date: 1996-01-24
Publication date: 2000-08-31
Also published as: EP0757742B1; ES2097107T1; CZ307696A3; SK284483B6; SK135096A3; DE19506355A1; DE59605225D1; EP0757742A1; ES2097107T3; TW304216B; AU4481096A; GR3033849T3; WO1996026344A1; GR970300006T1; BR9605812A; ATE193086T1; CZ292164B6; US5832561A; DE19506355C2

Description

DESCRIÇÃO "MOLA AUTOMÁTICA PARA FECHO DE PORTAS E PROCESSO DE MONTAGEM DA MESMA" A invenção refere-se a uma mola automática para fecho de portas de acordo com o conceito genérico da reivindicação 1· Nesta mola para fecho de portas o pistão que subdivide o espaço interior do corpo da mola em dois espaços de circulação do fluido é formado por uma parte de acoplamento e por uma parte exterior. A junção entre a parte de acoplamento e a parte exterior, que se efectua directamente com encaixe perfeito e assegurando a transmissão de forças, bem como com isenção de folgas, faz a ligação com os elementos de transmissão de força fixados no veio de acci-onamento.

Uma mola automática para fecho de portas do tipo acima referido ficou a ser conhecida pela patente DE-A-34 11 189.1. Nesta mola para fecho de portas o veio de fecho está ligado com encaixe perfeito e assegurando a transmissão de forças com um disco de excêntrico, estando este disco simultaneamente ligado a um assim chamado carro de talas, de deslocamento longitudinal. A rotação do veio de fecho faz com que o carro de talas seja movido para fora da sua posição inicial, o que provoca também simultaneamente um deslocamento da haste de pistão fixada ao carro de talas. Nesta configuração a haste de pistão passa através da mola de pressão, que na zona da extremidade livre da haste de pistão encosta num pistão unido por meio de um cavilhão de pistão. 0 pistão está provido de uma vedação suplementar e pode mover-se no interior de uma furação cilíndrica do corpo da mola. Devido ao movimento da porta encontra-se conformado entre a tampa de fecho e o pistão um espaço pressurizado de volume variável que serve para regular o 1

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U, - ^ amortecimento. Para uma vedação segura do pistão em relação à parede cilíndrica montou-se uma vedação suplementar no pistão. A patente GB-2,244,759-A revela um pistão para uma mola de fecho de portas que não se encontra directamente ligado ao conjunto do veio. 0 pistão é montado por meio de um cavilhão de pistão de uma maneira já em si bem conhecida, atravessando para tal as superfícies de vedação do pistão. Não é possível realizar este tipo de ligação exteriormente ao corpo da mola, tornando-se ao contrário necessário executar aquele trabalho no interior do corpo da mola.

Uma mola de fecho de portas provida de uma haste de pistão que transmite as forças ficou a ser conhecida pela patente DE-C-163 160. Existe aqui uma superfície de pistão que sobressai em relação ao pistão propriamente dito, o que faz com que o acciona-mento do veio fique bastante distanciado do pistão. Este tipo de construção implica enormes dimensões exteriores da mola de fecho de portas. A patente EP-0-469 697-A1 revela uma mola para fecho de portas na qual o pistão se encontra directamente enroscado na haste de pistão. Também neste caso a força do veio de accionamen-to, que se encontra disposto a uma distância relativamente grande do pistão, é aplicada sobre o pistão por meio da haste de pistão. Também este princípio de actuação não poderia funcionar sem a haste de pistão que transmite a força e que em virtude disso torna a mola para fecho de portas mais comprida. 0 objectivo da invenção é o de aperfeiçoar uma mola automática para fecho de portas de tal maneira que seja possível reduzir o comprimento do corpo da mola, estando no entanto simultaneamente assegurado um óptimo funcionamento hidráulico, aliado a uma maior eficiência total da mola. Além disso pretendem-se reduzir simultaneamente os custos de produção. 2

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L-Cj ------- ^

De acordo com a invenção, este objectivo atinge-se pela adopção das caracteristicas enunciadas na reivindicação 1.

As caracteristicas da reivindicação 1 apresentam a vantagem de o pistão de amortecimento, que subdivide o espaço interior da mola em dois compartimentos, se encontrar perto do veio de accio-namento da mola para fecho de portas, pelo que é possível efectu-ar uma montagem directa de uma parte de acoplamento comportando um carro de talas. Para esse efeito prevê-se no interior do pistão espaço suficiente para a flange de acoplamento, que é ligada ao carro de talas por meio de um cavilhão. Esta pré-montagem é efectuada exteriormente ao corpo da mola, pelo que é possível realizá-la muito mais rapidamente e muito mais economicamente, quando comparado com as ligações convencionais com hastes de pistão. A ligação com o pistão de amortecimento compreende uma parte de acoplamento e uma parte exterior, sendo a parte exterior enfiada na parte de acoplamento pré-montada após a montagem de todo o conjunto do veio, constituído, pelo veio de accionamento, pelo disco de excêntrico, pelas talas, pela chumaceira e pelos role-tes, estando todos estes elementos ligados à parte de acoplamento. Para a montagem final introduz-se todo o conjunto do veio através da abertura do corpo da mola existente na parte superior da mola para fecho de portas, sendo a parte exterior introduzida através de uma abertura lateral do corpo da mola, entrando direc-tamente e simultaneamente na furação cilíndrica da mola para fecho de portas. Ao fazê-lo, a parte exterior encaixa na parte de acoplamento, efectuando-se por intermédio do órgão de ligação uma junção com encaixe perfeito e assegurando a transmissão de forças, bem como com isenção de folgas, entre ambas as partes. A parte de acoplamento encontra-se configurada de tal maneira que a ligação normalmente existente ao nível da periferia exterior do pistão é também utilizada na parte de acoplamento, sob a forma de um cavilhão, só que a parte exterior cobre esta zona, devido ao seu movimento, retendo simultaneamente a ligação por cavilhão no interior da parte de acoplamento, de modo que a parte exterior só 3 j— bz, ^ por si proporciona uma vedação em relação à parede cilíndrica. Se o cavilhão de ligação, tal como no estado actual da técnica, atravessa a parede exterior do pistão, isto é, penetra na zona em que se torna necessário dispor de uma vedação em relação à parede cilíndrica, torna-se necessário travar este cavilhão. Este trava-mento obtém-se, regra geral, através de uma operação de encravar. Encravar o cavilhão quando este já se encontra montado tem contudo o inconveniente de nestas condições nem sempre ser possível atingir a necessária precisão, o que reduz a eficiência da mola automática para fecho de portas. Além disso o facto é que se torna necessário aumentar o dimensionamento da tampa do corpo da mola para conseguir um encravamento do pistão em relação ao cavilhão ou então, não se prevendo um dimensionamento maior para a tampa do corpo da mola, ser necessário haver uma abertura suplementar dentro do corpo da mola, abertura essa que neste caso terá de ser ainda tapada adicionalmente. Esta furação suplementar torna o corpo da mola mais fraco, além de neste caso os custos de produção serem maiores e as superfícies de vedação serem interrompidas .

Pela repartição do pistão de amortecimento de modo a formar uma assim chamada parte de acoplamento e uma parte exterior eliminam-se os inconvenientes inerentes ao estado actual da técnica, uma vez que logo na pré-montagem a parte de acoplamento é ligada por meio de um cavilhão às talas do conjunto do veio. Não se torna necessário encravar este cavilhão, o que garante uma posição segura, uma vez que o assento do cavilhão, bem como a parte de acoplamento, são envolvidos pela parte exterior. Esta sobreposição faz com que se possa prescindir do travamento do cavilhão de ligação, além de se encontrar assegurado que na zona das superfícies do pistão de amortecimento, que deslizam uma por cima da outra, e da parede cilíndrica que o envolve, não existam passagens ou furações que afectem a boa vedação. 4 p U, ^^

Para ligar entre si a parte de acoplamento e a parte exterior existem as mais diversas possibilidades. Uma das possibilidades prevê a existência de um prolongamento na parte de acoplamento, que é configurado de tal maneira que pode ser guiado pela parte exterior. Simultaneamente existe na área deste prolongamento uma rosca interior, através da qual, estando o órgão de ligação montado na parte exterior, é produzida uma ligação segura, com encaixe perfeito e isenta de folgas, que transmite as forças entre a parte de acoplamento e a parte exterior e simultaneamente também estabelece a ligação com o conjunto do veio.

Um outro género de fixação poderá por exemplo ser do tipo em que o órgão de ligação é ligado directamente com a parte exterior fora do corpo da mola ou é constituído por uma peça única, sendo este conjunto pré-montado unido ao grupo já pré-montado do conjunto do veio e da parte de acoplamento no interior do corpo da mola. Neste caso torna-se no entanto necessário que a parte exterior, em conjunto com o órgão de ligação, seja travado em relação ao conjunto do veio unido à parte de acoplamento. Um trava-mento deste género pode por exemplo ser realizado por meio de um aro de retenção ou por meio de uma porca, isto é, através de uma ligação roscada.

Para que o fluido de amortecimento, que se encontra no interior do corpo da mola e que devido ao movimento longitudinal do pistão é impelido de um espaço de fluido sob pressão para o outro, possa correr de forma segura e controlada, existem no interior do conjunto do pistão válvulas e canais que permitem esse fluxo. Assim existe uma válvula antiretorno que através do canal a jusante da mesma se encontra em comunicação com um assim chamado canal anular situado do lado de dentro da parte exterior. Simultaneamente conformou-se na parte de acoplamento um chanfro junto da região do canal anular, dispondo-se deste modo no interior do pistão de um canal definido quando o conjunto estiver montado. Para o escoamento do fluido de amortecimento foram além 5 Γ L*Cj t disso conformados na parte de acoplamento canais laterais, que estabelecem a comunicação entre o espaço pressurizado e o espaço não pressurizado. A forma de realização atrás descrita da ideia fundamental que preside à invenção, isto é, a existência de um pistão bipartido com uma possibilidade de efectuar a ligação no seu interior permite reduzir o tamanho construtivo da mola automática para fecho de portas. Além disso o corpo da mola não é enfraquecido por furações suplementares. De igual modo a eficiência de uma mola para fecho de portas deste tipo não se reduz, antes pelo contrário, é ainda incrementada. 0 processo de montagem de uma mola automática para fecho de portas deste tipo pode por exemplo concretizar-se de tal maneira que as partes do conjunto do veio, que se encontram no espaço despressurizado, são pré-montadas exteriormente ao corpo da mola. Isto significa que os trabalhos se podem efectuar de maneira precisa, uma vez que este conjunto do veio já pré-montado é seguidamente introduzido no corpo da mola para fecho de portas e isto através da zona ainda não tapada da tampa do corpo da mola. A seguir introduz-se a partir do lado cilíndrico do corpo da mola, no qual mais tarde será igualmente enroscado um tampão de fecho, a parte exterior, que será enfiada na parte de acoplamento. Depois disso liga-se, com encaixe perfeito e permitindo a transmissão de forças, o órgão de ligação com a parte de acoplamento, o que simultaneamente proporciona também uma ligação com encaixe perfeito e permitindo a transmissão de forças à parte exterior. Seguidamente coloca-se no corpo da mola a mola de pressão, isto é, o acumulador de energia. A invenção será de seguida explicada mais em pormenor mediante dois potenciais exemplos de realização. As figuras do desenho mostram: 6 \

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Fig. 1 ο conjunto do veio, incluindo a parte de acoplamento, mas que ainda não está ligado à parte exterior e ao órgão de ligação,

Fig. 2 o corpo da mola para fecho de portas num corte longitudinal, já com o conjunto do veio, o pistão e o órgão de ligação montados,

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Fig. 3 uma representação em corte de uma ligação do pistão. , 0 conjunto completo do veio 1 é no essencial constituído pelo veio de accionamento 18, pelo disco de excêntrico 28 ligado ao veio com encaixe perfeito e que é arrastado pelo mesmo e ainda pelas talas 16, 17 que, através dos cavilhões 22, 23, estabelecem a ligação entre o rolete de pressão 27 e o rolete de apoio 29. Nesta disposição o veio de accionamento 18 apoia-se na sua parte de baixo numa chumaceira 19. Simultaneamente encontra-se ligada às talas 16, 17, através de um cavilhão de pistão 14, uma parte de acoplamento 15 para o dispositivo de amortecimento da mola automática para fecho de portas. Os cavilhões 22, 23, bem como o cavilhão de pistão 14, não estão travados, uma vez que o tipo de construção do conjunto permite prescindir de um bloqueio dos mesmos . A parte de acoplamento 15 encontra-se configurada de tal maneira que está provida de um prolongamento 10, no qual existe uma furação com uma rosca interior 11. Esta rosca interior é utilizada para ligar a parte exterior 30 com a parte de acoplamento 15. Na parte de acoplamento 15 encontra-se além disso conformado um chanfro 12 que interactua com um canal anular 13 existente do lado de dentro da parte exterior 30. No exemplo de realização que a fig. 1 mostra não se encontram representados os canais de fluxo de fluido que partem deste canal anular 13 para o espaço despres-surizado 31. 7 Γ

A parte exterior 30 é essencialmente constituída por um encaixe 8 para a parte de acoplamento e pelo canal anular 13 que se encontra no seguimento da parte de acoplamento. A seguir ao canal anular 13 existe um furo escalonado 9, que tem o mesmo diâmetro que o prolongamento 10 da parte de acoplamento 15. O furo escalonado 9 estreita-se ainda mais para dar lugar à furação 7. Enfiando a parte exterior 30 na parte de acoplamento 15, esta parte exterior 30 é guiada na zona da furação escalonada 9 pela parte de acoplamento, através do seu prolongamento 10. Para estabelecer uma ligação com encaixe perfeito e assegurando a transmissão de forças, enrosca-se, após o enfiamento dá parte exterior 30 na parte de acoplamento 15, um órgão de ligação 3 provido de um prolongamento roscado 4, na rosca interior 11 da parte de acoplamento 15. Quando enroscado, o prolongamento roscado 4 do órgão de ligação 3 exerce pressão contra a face de pistão 25 da parte exterior 30. Cria-se deste modo, para além de uma ligação com encaixe perfeito e assegurando a transmissão de forças, também uma ligação isenta de folgas.

Na parte exterior 30 encontra-se disposta pelo menos uma válvula antiretorno 5 que está em comunicação com um canal 6. Este canal 6 desemboca por sua vez no canal anular 13, que, através do chanfro 12 da parte de acoplamento 15, forma um canal circundante que está em comunicação com o espaço despressurizado 31.

Deste modo é possível haver um escoamento do fluido de amortecimento a partir do espaço pressurizado 32 para o espaço despressurizado 31. A fig. 3 mostra um outro género de ligação, no qual as talas 16, 17 se encontram igualmente ligadas uma à outra através da parte de acoplamento 39 e do cavilhão de pistão 14. A parte de acoplamento 39 tem uma configuração um pouco diferente, e isto pelo facto de apresentar um canal anular 36. Este canal anular 36 está em comunicação com o canal 6, que se encontra no interior da 8 t Γ parte exterior 33. Para efectuar a montagem do conjunto é também neste caso possível pré-montar exteriormente ao corpo 20 o grupo completo do veio 1, incluindo a parte de acoplamento 39. A parte exterior 33 tem uma furação interior na qual se fixa o órgão de ligação 3, ainda com o conjunto não montado no corpo 20, sendo esta fixação efectuada por meio da ligação 38. A ligação 38 pode por exemplo ser constituída por uma ligação roscada. Este conjunto pré-montado, constituído pelo órgão de ligação 3 e pela parte exterior 33, é introduzido- no corpo 20 da mola automática para fecho de portas através do espaço pressurizado 32. Na sua posição correcta a parte de acoplamento 39 e a parte exterior 33 encontram-se dispostas uma por cima da outra. Torna-se então necessário estabelecer uma ligação directa entre o conjunto do veio 1 introduzido através da zona aberta da tampa 21 do corpo da mola e a parte de acoplamento 39, bem como entre o órgão de ligação 3 pré-montado e a parte exterior 33. Isto pode efectu-ar-se por exemplo por meio de um aro de retenção 35, que se encontra encaixado numa ranhura 34 existente na parte exterior 33. Em vez do aro de retenção 35 pode também escolher-se uma ligação roscada que assegura uma ligação com encaixe perfeito e transmitindo as forças existentes entre a parte de acoplamento e a parte exterior.

Com vista à montagem da mola automática para fecho de portas a fig. 2 mostra as partes já montadas. Para este efeito o conjunto do veio 1 foi já pré-montado exteriormente ao corpo 20 da mola, da maneira que já atrás se descreveu. Este conjunto do veio 1 é então introduzido no corpo 20 da mola através da abertura que mais tarde será fechada pela tampa 21 do corpo. A seguir enfia-se a parte exterior 30 na parte de acoplamento 15 através do espaço pressurizado 32 ainda não provido da mola de pressão e ainda sem enchimento de fluido amortecedor. Seguidamente e igualmente através do espaço pressurizado 32 enrosca-se o órgão de ligação na parte de acoplamento 15, o que assegura simultaneamente 9 ^ L-Cj ^ uma ligação isenta de folgas, com encaixe perfeito e garantindo a transmissão de forças entre a parte interior e a parte exterior.

Este tipo de montagem faz com que se consiga uma redução drástica dos tempos de montagem, obtendo-se simultaneamente uma melhor qualidade de produção da mola. Igualmente e devido a esta ligação completamente integrada no pistão 2, constituída pela parte de acoplamento 15 ou 39, respectivamente, e pela parte exterior 30 ou 33, respectivamente, a superfície de vedação não está provida de passagens de qualquer tipo, o que contribui para uma melhor eficiência do pistão e para uma redução do desgaste.

Lista de índices de referência: 1 Conjunto completo do veio 2 Pistão completo 3 Órgão de ligação 4 Prolongamento roscado 5 Válvula antiretorno 6 Canal 7 Furação 8 Encaixe para parte de acoplamento 9 Furo escalonado 10 Prolongamento 11 Rosca interior 12 Chanfro 13 Canal anular 14 Cavilhão do pistão 15 Parte de acoplamento 16 Tala 17 Tala 18 Veio de accionamento 19 Chumaceira 20 Corpo da mola 10 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

Tampa do corpo da mola

Cavilhão

Superfície de encosto Face do pistão Furação

Rolete de pressão Disco excêntrico Rolete de apoio Parte exterior Espaço despressurizado Espaço pressurizado Parte exterior Ranhura

Aro de retenção Canal anular Canal Ligação

Parte de acoplamento Superfície de vedação

Lisboa, 30 de Maio de 2000 O AGENTE OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL·

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Claims

r REIVINDICAÇÕES 1. Mola automática para fecho de portas com um veio de acciona-mento (18) que pode ser articulado a uma folha de porta e que a partir de uma posição de fecho pode ser girado em ambos os sentidos e que no interior de um corpo (20) de mola para fecho de portas fica metido à justa, por intermédio de um disco de excêntrico (28), entre os roletes (27, 29) de um conjunto de veio (1) móvel no sentido longitudinal, sobre o qual actu-am um conjunto de mola que forma um acumulador de energia e o pistão (2) de um dispositivo de amortecimento hidráulico, para o que o espaço interior do corpo (20) da mola para fecho de portas se encontra dividido em dois compartimentos de fluido sob pressão (31, 32), separados um do outro pelo pistão, compartimentos esses que se encontram em comunicação um com o outro para que o fluido sob pressão se possa escoar do compartimento de pressão (31), cujo volume se torna menor ao fechar a porta, através de uma válvula antiretorno (5) disposta no pistão (2) e que abre igualmente durante o movimento de abertura da folha da porta, caracterizada por: - o pistão (2) ser constituído por uma parte de acoplamento (15 ou 39, respectivamente) e por uma parte exterior (30 ou 33, respectivamente), sendo que a parte de acoplamento (15 ou 39, respectivamente) se encontra alojada na parte exterior (30 ou 33, respectivamente), encontrando-se a mesma ligada à parte de acoplamento com encaixe perfeito, permitindo a transmissão de forças e sem folgas, - a parte de acoplamento (15 ou 39, respectivamente) se encontrar ligada ao conjunto do veio (1) por meio de um cavi-lhão de pistão (14), - na parte exterior (30) se encontrar disposta a válvula antiretorno (5) com um canal (6) a jusante, que desemboca num canal anular (13) que se desenvolve no interior da parte exterior (30), 1 - a parte de acoplamento (15) comportar um chanfro circundante (12) que coincide com o canal anular (13), - entre o canal anular (13) e o espaço despressurizado (31) existir pelo menos um canal de comunicação.
2. Mola automática para fecho de portas de acordo com a reivindicação 1, caracterizada' por a parte de acoplamento (15) comportar um prolongamento (10) com uma furação dotada de uma rosca interior (11), através da qual o órgão de ligação (3) se encontra ligado e fixado, por intermédio do seu prolongamento roscado (4), à parte exterior (30).
3. Mola automática para fecho de portas de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a parte de acoplamento (39) comportar um canal anular (36), a jusante do qual se estende o canal (37) .
4. Mola automática para fecho de portas de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a parte exterior (33) comportar uma ranhura interior (34) para a fixação de um aro de retenção (35) .
5. Mola automática para fecho de portas de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a parte exterior (33) estar unida com um órgão de ligação (3) através de uma ligação (38). Lisboa, 30 de Maio de 2000 O AGENTE OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL

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