PL197307B1 - Pneumatyczny amortyzator końcowej fazy zamykania elementu, zwłaszcza skrzydła drzwi, okna lub szuflady - Google Patents

Abstract

1. Pneumatyczny amortyzator końcowej fazy zamykania elementu, zwłaszcza skrzydła drzwi, okna lub szuflady, posiadający cylinderek zamknięty tłoczkiem z uszczelką wargową, obciążony sprężyną zabudowaną w komorze sprężania między tłoczkiem a denkiem cylinderka, oraz w którym komora sprężania połączona jest z otoczeniem przez szczelinę dławiącą między uszczelką a tłoczkiem i między tłoczkiem a cylinderkiem, znamienny tym, że na powierzchniach współpracy wykonanego z tworzywa sprężyś cie odkształcalnego cylinderka (1) i tłoczka (2) posiada kryzę wewnętrzną (5) i koł nierzyk oporowy (6), wzajemnie przesł aniające się w przekroju poprzecznym, oraz że szczelinę dławiącą tworzy ukierunkowany według średnicy występ (7), wykonany na powierzchni tłoczka (2) o którą opiera się tylną powierzchnią czołową uszczelka wargowa (3).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest pneumatyczny amortyzator końcowej fazy zamykania elementu, zwłaszcza skrzydła drzwi, okna lub szuflady, stosowany zwłaszcza jako element wyposażenia mebli w celu zmniejszenia szybkości i zabezpieczenia przed silnym uderzeniem elementu o ramę.

Znane są rozwiązania pneumatycznych amortyzatorów, które hamują element wychylany w strefie bezpośrednio przed końcowym położeniem. Siłą oddziaływującą przeciwnie do kierunku ruchu jest siła sprężania powietrza w cylindrze, połączonym z otoczeniem przez szczelinę dławiącą.

Rozwiązanie przedstawione niemieckim opisem patentowym nr DE 3729597 posiada cylinderek z tłoczkiem wystającym w kierunku hamowanego elementu. W komorze sprężania między tłoczkiem a denkiem cylinderka zabudowana jest sprężyna, która po otwarciu elementu wysuwa tłoczek z cylinderka. Tłoczek ma postać rurową, w jego otwór wsunięty jest sworzeń zamocowany do denka cylinderka. Na końcu rurowego tłoczyska wykonany jest mały otwór odpowietrzający. Sworzeń ma kształt iglicy stożkowej o niewielkiej zbieżności, której większa średnica występuje na końcu wsuniętym w otwór tłoczyska. Komora sprężania połączona jest z otoczeniem przez szczelinę dławiącą, którą w tym wykonaniu stanowi pierścieniowa przestrzeń między iglicą i otworem w tłoczysku. Przy otwieraniu elementu inicjowany sprężyną ruch wysuwania tłoczyska wspomagany jest szczególnym rozwiązaniem uszczelnienia tłoczka. Uszczelka w postaci pierścienia typu O osadzona jest na średnicy tłoczka w rowku, którego szerokość jest około dwukrotnie większa od średnicy uszczelki a dno rowka ukształtowane jest stożkowo, mniejszą średnicą po stronie tłoczyska. W takich warunkach wysuwanie tłoczyska na zewnątrz powoduje przesuwanie się uszczelki w strefę głębszą rowka, a w efekcie zmniejszenie nacisku promieniowego, oporu tarcia i rozszczelnienie połączenia.

Znany jest również - z materiałów ofertowych polskiej firmy Polmet - pneumatyczny amortyzator, którego cylinderek zamknięty jest tłoczkiem z uszczelką wargową. Wysunięcie tłoczka z cylinderka ograniczone jest przez wykonane na tłoczku podtoczenie i zawinięcie do wewnątrz krawędzi cylinderka. Uszczelka wargowa osadzona jest częścią pierścieniową na wystającej z tłoczka w kierunku komory sprężania szyjce, zakończonej kołnierzem o który opiera się sprężyna, podparta drugim końcem o dno cylinderka. Komora sprężania połączona jest z otoczeniem przez szczelinę dławiącą między uszczelką a tłoczkiem i między tłoczkiem a cylinderkiem. Szczelinę dławiącą stanowi styczny do powierzchni szyjki rowek, wykonany na powierzchni czołowej tłoczka, do której przylega tylną powierzchnią czołową uszczelka wargowa. Na przedniej powierzchni czołowej uszczelki wargowej wykonane są promieniowe rowki, wspomagające zwrotne napowietrzenie komory sprężania. W takim rozwiązaniu ciśnienie w komorze sprężania - które uzależnione jest od energii zamykania elementu wpływa na wielkość szczeliny dławiącej poprzez wnikanie elastycznego materiału uszczelki w rowek na powierzchni czołowej tłoczka. Wnikanie uszczelki w rowek jest utrudnione i nie pozwala na uzyskanie właściwych relacji między dynamiką zamykania elementu a wielkością szczeliny dławiącej przepływ powietrza.

Istota rozwiązania według wynalazku polega na tym, że na powierzchniach współpracy - wykonanych z tworzywa sprężyście odkształcalnego - cylinderka i tłoczka znajdują się kryza wewnętrzna i kołnierzyk oporowy, wzajemnie przesłaniające się w przekroju poprzecznym. Szczelinę dławiącą tworzy ukierunkowany według średnicy występ, wykonany na powierzchni tłoczka o którą opiera się tylną powierzchnią czołową uszczelka wargowa. Zależność między ciśnieniem w komorze sprężania a wielkością powierzchni szczeliny dławiącej jest - w warunkach dociskania elastycznego materiału uszczelki do wystającego ostrza występu - znacznie bliższa wymaganej relacji w tłumieniu przepływu. Rozwiązanie jest bardzo proste, wszystkie elementy amortyzatora - za wyjątkiem sprężyny - wykonane są technologią formowania. Ograniczenie wysunięcia tłoczka umożliwia montaż przy sprężystym odkształceniu ścianki cylinderka.

Korzystnym jest gdy występ w przekroju poprzecznym ma kształt trójkąta równoramiennego. W wykonaniu umożliwiającym naprawę amortyzatora, przykładowo wymianę uszczelki lub sprężyny, krawędzie kryzy wewnętrznej i kołnierzyka oporowego są zaoblone. W wykonaniu nierozbieralnym kryza wewnętrzna i kołnierzyk oporowy mają w przekrojach poprzecznych kształty trójkątów prostokątnych, których przeciwprostokątne pochylone są zbieżnie w kierunku komory sprężania.

Lepsze prowadzenie tłoczka w cylinderku umożliwia wykonanie w którym szczelinę dławiącą tworzą segmentowe wycięcia w kołnierzyku oporowym, który ma średnicę cylinderka.

PL 197 307 B1

Sztywność uderzenia w końcowej fazie hamowania eliminuje rozwiązanie w którym sprężyna obciąża tłoczek za pośrednictwem gumowego zderzaka wewnętrznego, którego czop wprowadzony jest do wnętrza sprężyny i ma długość większą od długości sprężyny w stanie zwarcia zwojów.

Amortyzator może być zamocowany przez wciśnięcie cylinderka w otwór wykonany w ramie lub elemencie albo przy pomocy uchwytu. Uchwyt cylinderka ma w przekroju poprzecznym kształt litery U a na czołowej ściance wybranie o szerokości równej średnicy zewnętrznej cylinderka. Do ścianek bocznych uchwytu utwierdzone są wsporniki z otworami na wkręty.

Wynalazek przybliżony jest opisem przykładowego wykonania amortyzatora pokazanego na rysunku, którego fig.1 przedstawia amortyzator w półprzekroju w stanie swobodnym, odpowiadającym sytuacji przy otwartym skrzydle meblowym, fig.2 przekrój poprzeczny według oznaczonej na fig.1 linii A-A , fig.3 przekrój poprzeczny według oznaczonej na fig.1 linii B-B, fig.4 szczegół oznaczony literą „s na fig.1 dla wykonania nierozbieralnego, na fig.5 pokazany jest amortyzator w półprzekroju w sytuacji zamkniętego elementu wychylnego, natomiast na fig.6 i 7 przedstawiony jest zestaw z uchwytem, odpowiednio w poprzecznym półprzekroju według linii C-C z fig.7 i widoku z góry.

Do cylinderka 1 - wykonanego z tworzywa sztucznego o właściwościach sprężysto-plastycznych - wsunięty jest tłoczek 2, zakończony gumowym zderzakiem zewnętrznym 16. Po stronie komory sprężania tłoczek 2 przewężony jest w szyjkę 9, na której osadzona jest gumowa uszczelka wargowa 3, poosiowo zamknięta kołnierzem 10. O czoło szyjki 9 opiera się kulistą powierzchnią gumowy zderzak wewnętrzny 12, dociskany z drugiej strony przez sprężynę 4 opartą o denko cylinderka 1. Zderzak wewnętrzny 12 ma wprowadzony do wnętrza sprężyny 4 czop, którego długość l jest większa od długości sprężyny 4 w stanie zwarcia zwojów. Na powierzchni czołowej tłoczka 2 - do której tylną powierzchnią czołową przylega uszczelka wargowa 3 - wykonany jest występ 7, ukierunkowany według średnicy tłoczka 2. Po stronie kołnierza 10. na przedniej powierzchni czołowej uszczelki wargowej 9 wykonane są co najmniej trzy, korzystnie cztery rowki 11. Długość szyjki 9 jest większa od szerokości części pierścieniowej uszczelki wargowej 3. Średnica D1 kołnierza 10 jest mniejsza od średnicy D2 przedniej powierzchni czołowej uszczelki wargowej 3, a średnica d1 szyjki 9 jest mniejsza od średnicy d2 otworu w uszczelce wargowej 3. Ogranicznik wysunięcia tłoczka 2 z cylinderka 1 stanowią kryza wewnętrzna 5 i kołnierzyk oporowy 6, które w przekroju poprzecznym wzajemnie się przesłaniają. W wykonaniu rozbieralnym przedstawionym na fig.1 rysunku mają one kształt obustronnie zaoblony. Po przyłożeniu siły poosiowej powodującej promieniowe rozciągnięcie strefy kryzy wewnętrznej 5 możliwe jest wsunięcie i wyjęcie tłoczka 2 do i z cylinderka 1. W wykonaniu nie rozbieralnym pokazanym na fig.4 kryza wewnętrzna 5 i kołnierzyk oporowy 6 mają w przekrojach poprzecznych kształty trójkątów prostokątnych, których przeciwprostokątne pochylone są zbieżnie w kierunku komory sprężania. Ukształtowanie takie stanowi że po wciśnięciu tłoczka 2 do cylinderka 1 występują warunki jednokierunkowego zatrzasku.

Amortyzator może być osadzony w otworze wywierconym przykładowo w drewnianej, górnej belce framugi drzwiowej, w pobliżu zawiasu. Średnica i głębokość powinna być równa średnicy i długości cylinderka 1. Przy drzwiach otwartych tłoczek 2 zostaje wysunięty z cylinderka 1 siłą sprężyny 4, z jednoczesnym napowietrzaniem komory sprężania strumieniem wpływającym przez pierścieniowe szczeliny: między tłoczkiem 2 a cylinderkiem 1, przez wycięcia 8 w kołnierzyku oporowym 6, między szyjką 9 a otworem w uszczelce wargowej 3, rowkami 11 i między kołnierzem 7 a powierzchnią wewnętrzną wargi. Położenia końcowe części pokazuje fig.5. Podczas zamykania skrzydło drzwiowe napotyka w fazie końcowej ruchu na zderzak 12 wysuniętego tłoczka 2. Przy wsuwaniu tłoczka 2 uszczelka wargowa 3 opiera się o występ 7 i o powierzchnię czołową tłoczka 2. Powietrze z komory sprężania wypływa tylko przez niewielką szczelinę wokół występu 7, zależną od ciśnienia w komorze sprężania powodującego odpowiednie odkształcenie i przyleganie uszczelki 3 do tłoczka 2. Przy określonej masie drzwi siła hamowania jest proporcjonalna do szybkości zamykania. W ostatniej fazie ruchu sztywność uderzenia eliminuje sprężyste odkształcanie zderzaka wewnętrznego 12, czołem opartego o dno cylinderka 1.

Amortyzator może być również zamocowany do powierzchni elementu meblowego wkrętami przy pomocy uchwytu 13. Uchwyt 13 w przekroju poprzecznym ma kształt litery U, na czołowej ściance ma wybranie o szerokości b równej średnicy zewnętrznej cylinderka 1. Do ścianek bocznych uchwytu 13 utwierdzone są wsporniki 14 z otworami 15 na wkręty.

Claims (7)

1. Pneumatyczny amortyzator końcowej fazy zamykania elementu, zwłaszcza skrzydła drzwi, okna lub szuflady, posiadający cylinderek zamknięty tłoczkiem z uszczelką wargową, obciążony sprężyną zabudowaną w komorze sprężania między tłoczkiem a denkiem cylinderka, oraz w którym komora sprężania połączona jest z otoczeniem przez szczelinę dławiącą między uszczelką a tłoczkiem i między tłoczkiem a cylinderkiem, znamienny tym, że na powierzchniach współpracy wykonanego z tworzywa sprężyście odkształcalnego cylinderka (1) i tłoczka (2) posiada kryzę wewnętrzną (5) i kołnierzyk oporowy (6), wzajemnie przesłaniające się w przekroju poprzecznym, oraz że szczelinę dławiącą tworzy ukierunkowany według średnicy występ (7), wykonany na powierzchni tłoczka (2) o którą opiera się tylną powierzchnią czołową uszczelka wargowa (3).

2. Amortyzator według zasto.! znamienny tym, że występ (7) w przekroju poprzecznym ma kształt trójkąta równoramiennego.

3. Amortyzator według zastaJ, znamienny tym, że krawędzże kryzy wewnętrznej (5) i kc^omferzyka oporowego (6) są zaoblone.

4. Amortyzator według zasteJ, znamienny tym, żekfyza w^\^r^^tt^n£t (5) i kojnierzyk oporowy (6) mają w przekrojach poprzecznych kształty trójkątów prostokątnych, których przeciwprostokątne pochylone są zbieżnie w kierunku komory sprężania.

5. Amortyzator według zastrz.1 albo 3 albo 4, znamienny tym, że na obwodzie kołnierzyka oporowego (6) wykonane są segmentowe wycięcia (8).

6. Amortyzator według zastrz.1, znamienny tym, że sprężyna (4) obciąża tłoczek (2) za pośrednictwem gumowego zderzaka wewnętrznego (12). którego czop wprowadzony jest do wnętrza sprężyny (4) i ma długość (l) większą od długości sprężyny (4) w stanie zwarcia zwojów.

7. Amorryzator według zastaJ, znamienny tym, że posiada uchwyy ((3) cyllnderka (1), w przekroju poprzecznym kształt litery U a na czołowej ściance wybranie o szerokości (b) równej średnicy zewnętrznej cylinderka (1), natomiast do ścianek bocznych uchwytu (13) ma utwierdzone wsporniki (14) z otworami (15) na wkręty.