PL230031B1 - Zespół sprężyn zamknięcia klapowego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zespół sprężyn zamknięcia klapowego, pełniący funkcję wspomagania podnoszenia skrzydła tego zamknięcia, podczas jego otwierania, oraz równoważenia ciężaru skrzydła zamknięcia klapowego przy jego zamykaniu. Zespół sprężyn przeznaczony jest w szczególności dla otwieranego okna instalowanego w dachu płaskim.

Stan techniki. Znane jest, z polskiego opisu patentowego nr PL 185 795, okno dachowe, wyposażone w zespoły sprężyn ułatwiających podnoszenie skrzydła tego okna, przedstawione w powołanym opisie zwłaszcza w figurach: 1, 3, 4 i 5 rysunku i w odpowiadających tym figurom fragmentach opisu wynalazku. Te zespoły sprężyn składają się ze sprężyny głównej [27] oraz sprężyny dodatkowej [28], Sprężyna główna [27] może być sprężyną gazową z cylindrem [19] albo sprężyną śrubową naciskową, umieszczoną w obudowie [19], będącej odpowiednikiem cylindra sprężyny gazowej. Sprężyna dodatkowa [28] jest sprężyną śrubową naciskową i jeśli współpracuje ze sprężyną gazową, otacza swoimi zwojami tłoczysko [23] sprężyny głównej [27] - gazowej. Jedna z czołowych powierzchni sprężyny dodatkowej [28] opiera się o powierzchnię czołową [33] cylindra [19] sprężyny gazowej, a druga czołowa powierzchnia sprężyny dodatkowej [28] współpracuje z nastawnym zderzakiem [32], osadzonym na tłoczysku sprężyny gazowej. Sprężyna główna [27] działa w pełnym zakresie skoku zespołu sprężyn, a sprężyna dodatkowa [28] - jedynie na części tego skoku zespołu sprężyn. W zakresie skoku, w którym działa tylko sprężyna główna [27], pomiędzy czołem sprężyny dodatkowej [28], a zderzakiem [32] jest luz. Wadą znanego rozwiązania jest to, iż osadzenie sprężyny dodatkowej na tłoczysku sprężyny gazowej ogranicza skok tej sprężyny, albo dla wykorzystania pełnego skoku, wymaga zastosowania wydłużonego tłoczyska dla pomieszczenia sprężyny dodatkowej,

ISTOTA ROZWIĄZANIA. W zespole sprężyn według wynalazku, w skład którego wchodzi sprężyna gazowa, działająca w całym zakresie skoku roboczego zespołu sprężyn, oraz co najmniej jedna sprężyna dodatkowa, innego typu niż gazowa, działająca jedynie na części tego skoku; sprężyną dodatkową jest sprężyna śrubowa naciskowa, która co najmniej częścią swych zwojów otacza cylinder sprężyny gazowej. Zespół sprężyn zastosowany w zamknięciu klapowym, zwłaszcza w oknie dachowym dla dachów płaskich, pełni funkcję wspomagania podnoszenia skrzydła przy otwieraniu zamknięcia klapowego i równoważenia ciężaru skrzydła przy jego zamykaniu.

Jedno czoło sprężyny śrubowej naciskowej, działającej w zespole sprężyn jako dodatkowa, oparte jest na elemencie bazowym, usytuowanym w pobliżu dna cylindra sprężyny gazowej. Drugie czoło sprężyny śrubowej współpracuje ze zderzakiem, przesuwającym się wraz z tłoczyskiem sprężyny gazowej. Korzystnie zderzak ten jest tuleją o średnicy wewnętrznej większej aniżeli maksymalna średnica cylindra sprężyny gazowej. W zakresie skoku zespołu sprężyn, w którym działa tylko sprężyna gazowa, pomiędzy zderzakiem, a czołem sprężyny śrubowej występuje luz. Ten zakres skoku zespołu sprężyn, w którym działa tylko sprężyna gazowa, odpowiada zakresowi maksymalnej długości zespołu sprężyn, a w oknie dachowym, w którym ten zespół sprężyn jest zamontowany, odpowiada pozycji skrzydła w oknie całkowicie otwartym. W tej pozycji, skrzydło okienne ustawione jest w przybliżeniu pionowo, wobec czego wymaga mniejszej siły podpierającej, niż w trakcie otwierania albo zamykania - i stąd w owym zakresie wystarczy siła tylko sprężyny gazowej. Ponadto mniejsza siła zespołu sprężyn w tym zakresie jego skoku, ułatwia uruchomienie skrzydła okiennego z pozycji całkowicie otwartej i rozpoczęcie zamykania okna, w trakcie której to czynności, z wymaganym opóźnieniem, włącza się do działania sprężyna dodatkowa.

Tuleja-zderzak zamocowana jest na tłoczysku sprężyny gazowej, za pośrednictwem dwóch złożonych ze sobą półpierścieni, nałożonych na tłoczysko, na które to półpierścienie tuleja jest nasunięta. Korzystnie półpierścienie opierają się o łeb tłoczyska sprężyny gazowej, a także mają wspólny kołnierz, na którym opiera się czoło tulei-zderzaka nasuniętej na walcową powierzchnię obu złożonych ze sobą półpierścieni.

W pierwszym wariancie zespołu sprężyn według wynalazku, elementem bazowym dla oparcia sprężyny śrubowej jest kształtka o przekroju ceownikowym, mająca w swym środniku otwór dla ucha sprężyny gazowej. Kształtka ta w swych obu ściankach bocznych ma współśrodkowe otwory dla sworznia przechodzącego przez ucho sprężyny gazowej. Korzystnie, pomiędzy kształtką o przekroju ceownikowym, a czołem sprężyny śrubowej, umieszczona jest podkładka z otworem dla ucha sprężyny gazowej.

W drugim wariancie zespołu sprężyn według wynalazku, elementem bazowym dla oparcia sprężyny śrubowej jest kształtka, identyczna jak w wariancie pierwszym, przy czym pomiędzy tą kształtką o przekroju

PL 230 031 B1 ceownikowym, a czołem sprężyny śrubowej umieszczona jest tuleja dystansowa. Ten wariant zespołu sprężyn może być uzupełniony podkładką z otworem dla ucha sprężyny gazowej, znaną z wariantu pierwszego, która umieszczona jest pomiędzy kształtką o przekroju ceownikowym, a czołem tulei dystansowej.

W trzecim wariancie zespołu sprężyn według wynalazku, elementem bazowym dla oparcia sprężyny śrubowej jest pierścień oporowy, osadzony na zewnętrznej powierzchni cylindra sprężyny gazowej.

Korzystne skutki stosowania wynalazku. Efektem ukształtowania dodatkowej sprężyny śrubowej tak, iż jej zwoje otaczają cylinder sprężyny gazowej, jest uzyskanie zwartej konstrukcji zespołu sprężyn i pełne wykorzystanie skoku sprężyny gazowej. Dzięki temu zespół sprężyn jest krótszy, co między innymi zabezpiecza go przed wyboczeniem.

Przykłady realizacji wynalazku. Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładach realizacji na rysunku, którego figury przedstawiają:

Fig. 1 - Zespół sprężyn według pierwszego przykładu realizacji - w widoku aksonometrycznym, rozstrzelonym;

Fig. 2 - Zespół sprężyn z figury 1 - w widoku aksonometrycznym;

Fig. 3 - Szczegół połączenia tulei zderzaka z półpierścieniami i tłoczyskiem sprężyny gazowej zespołu z figury 1 - w przekroju wzdłużnym;

Fig. 4 - Szczegół połączenia kształtki z uchem cylindra sprężyny gazowej zespołu z figury 1 - w widoku aksonometrycznym, rozstrzelonym;

Fig. 5 - Zespół sprężyn z figury 1 w położeniach maksymalnej i minimalnej długości, wraz z charakterystyką sprężyn;

Fig. 6 - Zespół sprężyn według drugiego przykładu realizacji - w widoku aksonometrycznym;

Fig. 7 - Zespół sprężyn według trzeciego przykładu realizacji - w widoku aksonometrycznym;

Fig. 8 - Zespół sprężyn według czwartego przykładu realizacji - w widoku aksonometrycznym;

Fig. 9 - Wykorzystanie zespołu sprężyn w oknie dla dachów płaskich;

Fig. 10 - Wykorzystanie zdublowanego zespołu sprężyn w oknie dla dachów płaskich.

P r z y k ł a d 1. Zespół sprężyn przedstawiony na rysunku - figurach od 1 do 4, posiada sprężynę gazową 1 oraz dodatkową sprężynę śrubową 2 naciskową, która co najmniej częścią swych zwojów otacza cylinder sprężyny gazowej. Na tłoczysku sprężyny gazowej 1 osadzony jest zderzak przesuwający się wraz z tłoczyskiem sprężyny gazowej, którym to zderzakiem jest tuleja 3, o średnicy wewnętrznej większej niż maksymalna średnica cylindra sprężyny gazowej. Tuleja 3 połączona jest z tłoczyskiem sprężyny gazowej za pośrednictwem dwóch półpierścieni 4, mających kołnierz, o który opiera się czołowa powierzchnia tulei 3. Na walcowej powierzchni półpierścieni 4, na której osadza się tuleję 3, jest obwodowy rowek, zaś w tulei 3, po nałożeniu jej na półpierścienie 4, wykonuje się przetłoczenie wchodzące do tego rowka, co ustala wzdłużnie półpierścienie i tuleję względem siebie.

Jedno czoło sprężyny śrubowej oparte jest na elemencie bazowym, usytuowanym w pobliżu dna cylindra sprężyny gazowej 1, będącym kształtką 5 o przekroju ceownikowym, mającą w swym środniku otwór dla ucha sprężyny gazowej, a w obu ściankach bocznych, współśrodkowe otwory dla sworznia 7 przechodzącego przez ucho sprężyny gazowej. Pomiędzy kształtką 5 i sprężyną śrubową 2 jest podkładka 6. Dla zakresu skoku zespołu sprężyn, w którym działa tylko sprężyna gazowa 1, pomiędzy czołem sprężyny śrubowej 2, a zderzakiem - tuleją 3, występuje luz L (rysunek - fig.5).

Podczas pracy zespołu sprężyn, poczynając od największej jego długości, jako pierwsza przejmuje obciążenie sprężyna gazowa 1, której charakterystykę ugięcia przedstawia linia G na wykresie zamieszczonym w figurze 5 rysunku. W trakcie pracy tylko tej sprężyny zmniejsza się luz L między zderzakiem - tuleją 3, a czołem sprężyny śrubowej 2. Z chwilą gdy ugięcie sprężyny gazowej 1 osiągnie wartość graniczną Xgr, luz L zostaje skasowany, a do pracy włącza się sprężyna śrubowa 2. Na wykresie zamieszczonym w figurze 5 rysunku, jej charakterystykę ugięcia przedstawia linia S, natomiast sumaryczną charakterystykę obu sprężyn zespołu przedstawia linia G+S.

P r z y k ł a d 2. Zespół sprężyn przedstawiony na rysunku - figurze 6, posiada sprężynę gazową 1 oraz dodatkową sprężynę śrubową 2 naciskową, która co najmniej częścią swych zwojów otacza cylinder sprężyny gazowej. Na tłoczysku sprężyny gazowej 1 osadzony jest zderzak, którym jest tuleja 3 połączona z tłoczyskiem sprężyny gazowej za pośrednictwem półpierścieni 4 - identycznie jak w pierwszym przykładzie realizacji, przesuwający się wraz z tłoczyskiem sprężyny gazowej. Elementem bazowym, na którym oparte jest czoło sprężyny śrubowej 2, jest pierścień oporowy 8, osadzony na zewnętrznej powierzchni cylindra sprężyny gazowej 1.

P r z y k ł a d 3. Zespół sprężyn przedstawiony na rysunku - figurze 7, ma odwrotne niż w przykładzie poprzednim, usytuowanie sprężyny śrubowej 2 naciskowej. Elementem bazowym dla sprężyny

PL 230 031 B1 śrubowej 2 jest krótka tuleja prowadząca 10, z kołnierzem, na którym oparte jest czoło tej sprężyny, osadzona na końcowym odcinku tłoczyska sprężyny gazowej 1. Ruchomy koniec sprężyny śrubowej 2, swoimi zwojami otacza cylinder sprężyny gazowej 1, a funkcję zderzaka pełni pierścień oporowy 8, osadzony na zewnętrznej powierzchni cylindra sprężyny gazowej.

P r z y k ł a d 4. Zespół sprężyn przedstawiony na rysunku - figurze 8, posiada sprężynę gazową 1 oraz dodatkową sprężynę śrubową 2 naciskową, która co najmniej częścią swych zwojów otacza cylinder sprężyny gazowej. Na tłoczysku sprężyny gazowej 1 osadzony jest zderzak przesuwający się wraz z tłoczyskiem sprężyny gazowej, którym to zderzakiem jest tuleja 3, o średnicy wewnętrznej większej niż maksymalna średnica cylindra sprężyny gazowej, połączona z jej tłoczyskiem za pośrednictwem półpierścieni - identycznie jak w pierwszym przykładzie realizacji. W pobliżu dna cylindra sprężyny gazowej 1, jest element bazowy, będący kształtką 5 o przekroju ceownikowym - identyczny oraz identycznie połączony, jak w pierwszym przykładzie realizacji. Pomiędzy kształtką 5 i sprężyną śrubową 2 jest tuleja dystansowa 10, która może być uzupełniona podkładką przylegającą do kształtki 5, jak w pierwszym przykładzie realizacji.

Zespół sprężyn według wynalazku zamontowany jest w otwieranym oknie przeznaczonym dla dachów płaskich (rysunek - fig. 9 i 10), mogącym pełnić funkcję wyłazu na dach. Zespół sprężyn połączony jest przegubowo z ramiakiem ościeżnicy 11 oraz ramiakiem skrzydła 12 - prostopadłych do ramiaków 15 połączonych zawiasami. Korzystnie, zespoły sprężyn zamontowane są po obu stronach okna. Położenie skrzydła 12 przedstawione na rysunku odpowiada ugięciu granicznemu Xgr zespołu sprężyn. Dla kąta otwarcia większego niż na rysunku - figura 9 i 10 - pracuje tylko sprężyna gazowa 1, a dla kąta otwarcia mniejszego niż na rysunku pracuje również sprężyna spiralna 2. W oknie zamkniętym, zespół obu sprężyn 1, 2, usytuowany jest we wnęce w ramiaku ościeżnicy 11. W oknach z dużym i ciężkim skrzydłem 12 można montować po dwa zespoły sprężyn 1, 2 (rysunek - fig. 10). Można też montować zestaw złożony z samej sprężyny gazowej i zespołu sprężyn według wynalazku.

Claims (7)

1. Zespół sprężyn zamknięcia klapowego, zwłaszcza przeznaczony dla okna w dachu płaskim, pełniący funkcję wspomagania podnoszenia skrzydła przy otwieraniu zamknięcia klapowego i równoważenia ciężaru skrzydła przy jego zamykaniu, w skład którego to zespołu wchodzi sprężyna gazowa oraz co najmniej jedna sprężyna dodatkowa innego typu niż gazowa, przy czym sprężyna gazowa działa w całym zakresie skoku roboczego zespołu sprężyn, a sprężyna dodatkowa jedynie na części tego skoku, znamienny tym, że sprężyną dodatkową jest sprężyna śrubowa (2) naciskowa, która co najmniej częścią swych zwojów otacza cylinder sprężyny gazowej (1).

2. Zespół sprężyn według zastrz. 1, znamienny tym, że jedno czoło sprężyny śrubowej (2) oparte jest na elemencie bazowym (5, 8) usytuowanym w pobliżu dna cylindra sprężyny gazowej (1), a drugie czoło sprężyny śrubowej (2) naciskowej, współpracuje ze zderzakiem, przesuwającym się wraz z tłoczyskiem sprężyny gazowej (1), przy czym w zakresie skoku zespołu sprężyn, w którym działa tylko sprężyna gazowa (1), między zderzakiem a czołem sprężyny śrubowej (2) występuje luz (L).

3. Zespół sprężyn według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że zderzak jest tuleją (3) o średnicy wewnętrznej większej niż maksymalna średnica cylindra sprężyny gazowej (1), przy czym tuleja ta zamocowana jest na tłoczysku sprężyny gazowej za pośrednictwem półpierścieni (4).

4. Zespół sprężyn według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że elementem bazowym dla oparcia sprężyny śrubowej (2) jest kształtka (5) o przekroju ceownikowym, mająca w swym środniku otwór dla ucha sprężyny gazowej (1), a w obu ściankach bocznych, ma współśrodkowe otwory dla sworznia (7) przechodzącego przez ucho sprężyny gazowej.

5. Zespół sprężyn według zastrz. 4, znamienny tym, że pomiędzy kształtką (5) o przekroju ceownikowym a czołem sprężyny śrubowej (2) jest podkładka (6) z otworem dla ucha sprężyny gazowej (1 ).

6. Zespół sprężyn według zastrz. 4 albo 5, znamienny tym, że pomiędzy kształtką (5) o przekroju ceownikowym, a czołem sprężyny śrubowej (2) jest tuleja dystansowa (9).

7. Zespół sprężyn według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że elementem bazowym dla oparcia sprężyny śrubowej (2) jest pierścień oporowy (8), osadzony na zewnętrznej powierzchni cylindra sprężyny gazowej (1).