ДОВОДЧИК ШПИНГАЛЕТНЫЙ Российский патент 2002 года по МПК E05F1/04 

Изобретение относится к области дверной и оконной фурнитуры и может найти применение в строительстве жилых и нежилых помещений, где желательно автоматическое закрывание окон и дверей.

Известен доводчик шпингалетный, содержащий кулачок с криволинейной рабочей поверхностью и ролик, введенный в контакт с криволинейной рабочей поверхностью кулачка и установленный с возможностью вращения на горизонтально расположенной оси, связанной со створкой для преобразования вращательного движения створки вокруг оси петель в поступательное движение створки вверх и поступательного движения створки вниз во вращательное ее движение вокруг оси петель (GB 2185284 А1, 15.07.1987).

Недостатком данного решения является использование плоского неподвижно закрепленного кулачка с криволинейной рабочей поверхностью, по которой перекатывается ролик. Так как при открывании створки (ворот) ролик, прикрепленный к створке, накатывается на кулачок и поднимается "в горку", то такой механизм не может быть использован для тяжелых створок, так как требует больших усилий, которые необходимо приложить к створке, чтобы поднять ее вес на некоторую высоту.

Известен доводчик шпингалетный, содержащий кулачок с криволинейной рабочей поверхностью и ролик, введенный в контакт с криволинейной рабочей поверхностью кулачка и установленный с возможностью вращения на горизонтально расположенной оси, связанной со створкой в ее нижней части, для преобразования вращательного движения створки вокруг оси петель в поступательное движение створки вверх и поступательного движения створки вниз во вращательное ее движение вокруг оси петель (US 1698390 А, 08.01.1929).

Известный доводчик недостаточно надежен в эксплуатации.

Изобретение направлено на решение технической задачи по использованию нелинейного редуктора в качестве механизма подъема створки и автоматического возврата ее в исходное положение. Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении эксплуатационно-технических показателей доводчика и повышении удобства пользования.

Указанный технический результат достигается тем, что в доводчике шпингалетном, содержащем кулачок с криволинейной рабочей поверхностью и ролик, введенный в контакт с криволинейной рабочей поверхностью кулачка и установленный с возможностью вращения на горизонтально расположенной оси, связанной со створкой в ее нижней части, для преобразования вращательного движения створки вокруг оси петель в поступательное движение створки вверх и поступательного движения створки вниз во вращательное ее движение вокруг оси петель, согласно изобретению ролик на оси закреплен с опиранием его рабочей поверхности на опорную поверхность и выполнен с круговым зубчатым венцом, причем ось ролика смонтирована в пазу створки с возможностью вертикального перемещения, а на криволинейной рабочей поверхности кулачка выполнены зубья для зацепления с зубчатым венцом ролика, при этом кулачок закреплен на створке с возможностью поворота или вращения.

При этом кулачок может быть выполнен в виде овальной шестерни, а рабочая поверхность ролика может быть выполнена зубчатой для исключения проскальзывания на опорной поверхности.

Доводчик может иметь пружину, один конец которой связан со створкой, а другой - с кулачком.

Шпингалетный доводчик иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 представлена его конструктивная схема в исходном положении створки (створка закрыта); на фиг.2 - то же, пример исполнения с пружиной.

Шпингалетный доводчик содержит ролик, выполненный в виде колеса 1, находящийся в зацеплении (желательно зубчатом, чтобы исключить проскальзывание) с опорной поверхностью 2, например полом. Ось 3 колеса находится в удлиненном пазу 4, выполненном в створке, что дает возможность дверной створке двигаться поступательно относительно колеса и пола. Ось 3 колеса выполнена с зубчатым венцом 4, зубья которого находятся в зубчатом зацеплении с кулачок 6, ось которого может только вращаться относительно створки. Ось колеса 1 в данном примере исполнения выполнена заодно с колесом. Возможен пример исполнения, согласно которому колесо может быть установлено свободно на оси. В качестве зубчатого венца 5 может быть использована цилиндрическая шестерня или зубчатый венец, который либо прикреплен жестко к колесу, либо выполнен заодно с колесом. Кулачок может представлять собой овальное зубчатое колесо или зубчатый сектор (не приведен).

Колесо 1 и кулачок 6 прикрепляются к створке 7 как со стороны торца, прилегающего к петлям так, чтобы колесо 1 опиралось рабочей поверхностью на опорную поверхность 2, так и в любом другом месте нижнего края створки двери. Причем чем дальше от петель устанавливается доводчик, тем больше разгружаются петли.

На фиг.2 представлен пример исполнения доводчика шпингалетного по фиг.1, оснащенного пружиной 9, выполняющей функцию пружинного аккумулятора энергии, облегчающего процесс автоматического закрывания створки. Пружина 9 связана одним концом со створкой, а другим - с кулачком. Отверстия 8 предназначены для стопорения створки в любом выбранном положении.

Работа шпингалетного доводчика осуществляется следующим образом. При открывании двери в направлении А начинает вращаться находящееся в зацеплении с полом (опорная поверхность) колесо 1. Вращение передается через понижающий редуктор на кулачок 6. Форма кулачка полностью определяет зависимость крутящего момента от угла поворота створки 7. Происходит приподнимание створки в направлении Б и повышение ее потенциальной энергии. Приподнимание створки происходит за счет изменения межцентрового расстояния между осями колеса и кулачка, при котором ось 3 колеса перемещается по пазу 4. После окончания процесса открывания происходит возврат накопленной потенциальной энергии в процесс закрывания. При работе доводчика происходит незначительное (10-20 мм/90^o) приподнимание створки двери (окна) при повороте вокруг оси петель, что приводит к увеличению потенциальной энергии створки при ее открывании и последующем возвращении накопленной потенциальной энергии для ее автоматического закрывания. При этом существенно снижаются усилия, прикладываемые к створке для ее открывания.

Отличительным признаком доводчика, представленного на фиг.2, является наличие нелинейного редуктора, превращающего энергию вращательного движения створки двери в потенциальную энергию поступательного подъема двери вверх и в потенциальную энергию пружины 9, связанной со створкой и с кулачком. При закрывании двери накопленная потенциальная энергия как пружины, так и створки возвращается, и поступательное движение створки вниз преобразуется во вращательное движение вокруг оси петель.

Вращение передается через понижающий редуктор на кулачок. Форма кулачка полностью определяет зависимость крутящего момента от угла поворота створки. При повороте створки происходит растяжение пружины, а также приподнимание створки и повышение ее потенциальной энергии. После окончания процесса открывания происходит возврат накопленной потенциальной энергии в процесс закрывания. Энергию между пружиной и створкой можно распределять произвольно. К примеру, механизм может работать как только на пружине (без подъема створки), так и только на подъеме створки (без пружины).

Доводчик шпингалетный относится к области дверной и оконной фурнитуры и содержит кулачок в виде зубчатой овальной шестерни или зубчатого сектора и ролик, введенный своим зубчатым венцом в контакт с зубьями кулачка. Ролик установлен с возможностью вращения на горизонтально расположенной оси, связанной со створкой, для преобразования вращательного движения створки вокруг оси петель в поступательное движение створки вверх и поступательного движения створки вниз во вращательное ее движение вокруг оси петель. Ролик на оси закреплен в нижней части створки с опиранием его рабочей поверхности на опорную поверхность. Ось ролика смонтирована в пазу створки с возможностью вертикального перемещения, а кулачок закреплен на створке с возможностью поворота или вращения. Достигаемый технический результат заключается в повышении эксплуатационно-технических показателей доводчика. 3 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Доводчик шпингалетный, содержащий кулачок с криволинейной рабочей поверхностью и ролик, введенный в контакт с криволинейной рабочей поверхностью кулачка и установленный с возможностью вращения на горизонтально расположенной оси, связанной со створкой в ее нижней части, для преобразования вращательного движения створки вокруг оси петель в поступательное движение створки вверх и поступательного движения створки вниз во вращательное ее движение вокруг оси петель, отличающийся тем, что ролик на оси закреплен с опиранием его рабочей поверхности на опорную поверхность и выполнен с круговым зубчатым венцом, причем ось ролика смонтирована в пазу створки с возможностью вертикального перемещения, а на криволинейной рабочей поверхности кулачка выполнены зубья для зацепления с зубчатым венцом ролика, при этом кулачок закреплен на створке с возможностью поворота или вращения. 2. Доводчик по п. 1, отличающийся тем, что кулачок выполнен в виде овальной шестерни. 3. Доводчик по п. 1, отличающийся тем, что рабочая поверхность ролика выполнена зубчатой. 4. Доводчик по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен пружиной, один конец которой связан со створкой, а другой - с кулачком.