RS66207B1 - Zatvarač vrata - Google Patents

Description

Opis

[0001] Ovaj pronalazak se odnosi na zatvarač vrata sa telom zatvarača i hidrauličkim sistemom u telu zatvarača za najmanje jednu hidrauličku funkciju, posebno za podešavanje prigušenja otvaranja, brzine zatvaranja i/ili odloženog zatvaranja, pri čemu hidraulički sistem obuhvata najmanje jedan kanal za hidraulički medijum i najmanje jedan prigušni ventil, koji poseduje deo prigušnice smešten na putanji strujanja hidrauličkog medijuma kroz kanal, a koji sa zidom kanala formira zazor koji određuje veličinu poprečnog preseka strujanja.

[0002] Takvi zatvarači vrata su u osnovi poznati, vidi na primer AT 219450 B, i koriste se u modernim zgradama kako bi se povećala sigurnost i komfor pri korišćenju vrata zgrada. Upotreba hidrauličkog sistema omogućava jednostavno i pouzdano opremanje zatvarača vrata raznovrsnim funkcijama. U ove funkcije spadaju, na primer, podešavanje prigušenja otvaranja, brzine zatvaranja i odlaganje zatvaranja. Kako bi se omogućilo jednostavno podešavanje ovih hidrauličkih funkcija zatvarača vrata, poznato je da se u kanale hidrauličkog sistema ugrađuju prigušni ventili, koji se nazivaju i regulacioni ventili. Prigušni ventili su takođe u osnovi poznati, vidi na primer US 3326513 A, DE 10228872 A1, ili US 3155367 A, dok je iz već citirane AT 219450 B poznata primena prigušnih ventila u zatvaračima vrata. Ovi ventili su dostupni na spoljašnjoj strani tela zatvarača, kako bi korisnicima ili servisnom osoblju omogućili vršenje podešavanja. U praksi su ventili najčešće ušrafljeni u otvore tela zatvarača odn. u njegovom kućištu, tako da se okretanjem ventila pomoću alata može promeniti aksijalni položaj delotvornog dela ventila, odnosno prigušnog dela, kako bi se efikasnost određene hidrauličke funkcije mogla podesiti na željenu vrednost.

[0003] Zazor između prigušnog dela ventila i zida kanala, koji se naziva i prigušni zazor, kod zatvarača vrata je obično vrlo uzak. To je zbog toga što u hidrauličkim sistemima zatvarača vrata uglavnom zbog konstrukcije preovladavaju visoki pritisci i niski protoci. Uski prigušni zazori su skloni začepljenju zbog neizbežnih nečistoća prisutnih u hidrauličnom medijumu, što narušava funkcionalnost i ugrožava sigurnost rada. Te nečistoće uključuju čestice različitog porekla, o materijalu koji je proizvod abrazije i mehuriće vazduha. Još jedan problem u vezi sa prigušnim ventilima zatvarača vrata je to što temperaturne oscilacije dovode do promena viskoznosti hidrauličnog medijuma. Kao hidraulični medijum obično se koristi ulje. Na nižim temperaturama, ulje postaje gušće nego na višim temperaturama, pa niže temperature dovode do smanjenja količine ulja koja prolazi kroz prigušni zazor. Kao rezultat, u praksi se može primetiti da temperaturne oscilacije zbog promena viskoznosti hidrauličnog medijuma mogu, na primer, izazvati promene u brzini zatvaranja vrata i uticati na druge hidrauličke funkcije zatvarača vrata. Ova promena može ugroziti funkcionalnost vrata, kao što je na primer sigurno zatvaranje.

[0004] U praksi se može primetiti da spoljašnji uticaji, kao što su prethodno objašnjene nečistoće hidrauličnog medijuma, kao i temperaturne oscilacije koje su rezultat promena viskoznosti hidrauličnog medijuma, mogu uticati na funkcionalnost zatvarača vrata.

[0005] Cilj pronalaska je stoga da eliminiše ove nedostatke i stvori mogućnosti za smanjenje negativnih uticaja spoljašnjih faktora na hidraulički sistem, posebno na prigušne ventile koji se u njemu koriste, kako bi se obezbedio siguran i pouzdan rad zatvarača vrata.

[0006] Rešenje ovog zadatka se ostvaruje kroz karakteristike nezavisnog zahteva.

[0007] Prema jednom aspektu pronalaska, deo prigušnice postavljen je relativno u odnosu na zid kanala da se može pomerati tako da se pod uticajem protoka samostalno pozicionira relativno u odnosu na zid kanala.

[0008] Prema pronalasku pokretljivi deo prigušnice može da menja svoju poziciju pod uticajem protoka, posebno pod uticajem nečistoća koje se nalaze u strujajućem hidrauličnom medijumu, a koje su prevelike za trenutno prisutni zazor. Iznenađujuće je otkriveno da se, na primer, čestice prisutne u hidrauličnom medijumu, koje bi inače bile prevelike za određeni prigušni zazor, mogu pomerati deo prigušnice relativno u odnosu na zid kanala, čime se lokalno povećava zazor, omogućavajući im da prođu kroz njega. Pokretljivost prigušnog dela pod uticajem protoka time je istovetna sa prigušnim zazorom koji se sam prilagođava protoku. Ovaj pronalazak stvara adaptivni prigušni zazor. Veličina poprečnog preseka protoka određena podešenim zazorom se ovim skretajućim pokretom prigušnog dela ne menja ili – u zavisnosti od geometrijskih odnosa na zazor i načina pokretljivosti prigušnog dela – može da se menja samo minimalno, jer se zazor povećava samo lokalno. Na drugom mestu istovremeno dolazi do smanjenja zazora.

[0009] Ovaj aspekt pronalaska koristi saznanje da se pokretno postavljeni deo prigušnice može kretati relativno prema zidu kanala pod uticajem protoka, pri čemu se zadržava veličina poprečnog preseka protoka, ali uz lokalno povećanje zazora.

[0010] Kao što je pomenuto, tokom ovog kretanja segmenta prigušivača, veličina poprečnog preseka protoka može se minimalno promeniti u zavisnosti od odgovarajućih geometrijskih uslova. Međutim, takva promena veličine poprečnog preseka protoka bila bi toliko mala da se ne bi smatrala promenom koju bi mogli izazvati postupci podešavanja pomenuti na početku, pod uslovom da je prigušni ventil podesiv. U principu, moguće je koristiti nepodesive prigušne ventile. Pronalazak se takođe može koristiti u vezi sa takvim nepodesivim prigušnim ventilima.

[0011] Pod pokretljivošću segmenta prigušivača prema pronalasku relativno u odnosu na zid kanala pod uticajem protoka ne podrazumeva se podešavanja ventila odn. njegovog dela prigušnice, koje korisnik može izvršiti spolja, na primer pomoću alata, pod uslovom da prigušni ventil ima mogućnost takvog podešavanja.

[0012] Poželjna izvođenja ovog pronalaska takođe su navedena u zavisnim zahtevima, u opisu i na slikama.

[0013] Da bi se deo prigušnice mogao kretati i time pozicionirati pod uticajem protoka, deo prigušnice je poželjno konstruisan i postavljen tako da ima barem jedan translacioni ili rotacioni stepen slobode. U poželjnom izvođenju, deo prigušnice ima uzdužnu osu oko koje je deo prigušnice formiran rotaciono simetrično. Ako je prigušni ventil podesiv, tada je poželjno da deo prigušnice tokom postupka podešavanja može da se pomera duž ose podešavanja, pri čemu ta osa podešavanja poželjno korespondira sa pomenutom simetrijskom osom (uzdužnom osom) dela prigušnice kada se deo prigušnice nalazi u centralnom osnovnom položaju. Pomenuti barem jedan stepen slobode za samopozicioniranje odnosi se na ovu uzdužnu osu ili simetrijsku osu segmenta prigušivača.

[0014] U poželjnom izvođenju deo prigušnice za svoje samopozicioniranje nema translacioni stepen slobode, već jedan, dva ili tri rotaciona stepena slobode. Kod rotaciono simetričnog izvođenja dela prigušnice oko njegove uzdužne ose, predviđeno je da segment prigušivača ima dva rotaciona stepena slobode, i to oko dve ose koje su međusobno i u odnosu na simetrijsku osu dela prigušnice postavljene upravno.

[0015] Na taj način, deo prigušnice može da se naginje ili zakreće u bilo kom pravcu u odnosu na osu simetrije kako bi reagovao na nečistoće u protoku, tj. po potrebi, izbegao čestice i mogao da se pozicionira relativno prema zidu kanala pod uticajem strujanja.

[0016] Kretanje dela prigušnice pod uticajem protoka posebno se odnosi na nagibno kretanje, zakretno kretanje ili iskretanje.

[0017] Kao što je već pomenuto, u nekim primerima može biti predviđeno da se za podešavanje veličine poprečnog preseka strujanja pozicija dela prigušnice može dodatno promeniti podešavanjem. Ova promena pozicije za podešavanje veličine poprečnog preseka strujanja odnosi se, poželjno, na linearno kretanje duž ose, koja se u daljem tekstu naziva i osom podešavanja, a u odnosu na koju deo prigušnice, prema ovom pronalasku, nema stepen slobode za samopozicioniranje pod uticajem protoka.

[0018] U poželjnim oblicima pronalaska, deo prigušnice je pri podešavanju pokretljiv duž ose podešavanja, pri čemu se deo prigušnice i deo kanala, ograničen zidom kanala, sužavaju duž ove ose podešavanja. Poželjno je da deo prigušnice i deo kanala imaju konusni oblik sa kružnim poprečnim presekom koji je upravan u odnosu na osu podešavanja. U centralnom osnovnom položaju, u kojem se osa simetrije dela prigušnice poklapa sa osom podešavanja, deo prigušnice i zid kanala formiraju zazor sa prstenastom slobodnom površinom poprečnog preseka, koja određuje poprečni presek protoka prigušnog ventila. U ovom osnovnom položaju dela prigušnice postoji dakle centrični prigušni zazor. Ako se deo prigušnice pomera pod uticajem protoka, tako da se njegova osa simetrije više ne poklapa sa osom podešavanja, širina zazora lokalno se povećava, dok se širina zazora na suprotnoj, dijametrialno postavljenoj tački smanjuje. Dakle, dolazi do lokalnih promena u širini zazora, dok se veličina poprečnog preseka protoka, tj. slobodna poprečna površina celokupnog proreza, praktično ne menja.

[0019] Poželjno je da deo prigušnice i deo kanala budu predviđeni u obliku konusa koji se nalaze jedan unutar drugog, formirajući obodni prorez. Ovo doduše nije nužno. U suštini je moguće da se sužava ili samo deo prigušnice ili samo deo kanala, ograničen zidom kanala, posebno ako su konusno oblikovani.

[0020] Da bi se olakšalo uvođenje nečistoća prisutnih u hidrauličnom mediju u zazor, može biti predviđeno da zid kanala i deo prigušnice sa strane dotoka formiraju ulazni otvor koji se širi suprotno od smera strujanja i vodi ka zazoru. Ovo se može postići na jednostavan način zaobljavanjem slobodnog kraja dela prigušnice.

[0021] U poželjnim oblicima izvođenja ovog pronalaska, prigušni ventil obuhvata osnovni deo, sa kojim je deo prigušnice povezan i u odnosu na koji je deo prigušnice relativno pokretljiv pod uticajem strujanja. Način povezivanja, koji će biti detaljnije opisan u nastavku, je u principu proizvoljan. Konkretno, veza između prigušnog ventila i osnovnog dela predstavlja pokretno uležištenje, koje je dizajnirano tako da omogućava samopozicioniranje dela prigušnice pod uticajem strujanja.

[0022] Veza može biti, na primer, izvedena tako da je deo prigušnice okačen ili zakačen za osnovni deo, tako da se – praktično kao klatno – može iskretati u svim pravcima.

[0023] U ovom izvođenju postoji višedelni prigušni ventil, pri čemu su delovi međusobno pokretni. Međutim, osnovni deo, prema kojem se deo prigušnice pomera relativno pod uticajem strujanja, ne mora nužno biti deo prigušnog ventila niti se mora smatrati delom prigušnog ventila. Osnovni deo može biti i deo zatvarača ili njegovog kućišta, ili se može smatrati takvim delom. U tom slučaju, prigušni ventil može biti integralan, tj. formiran samo od pokretnog dela prigušnice, čije se kretanje vrši relativno u odnosu na zatvarač ili njegovo kućište.

[0024] Poželjno je da osnovni deo ima položaj koji određuje veličinu poprečnog preseka protoka, a ne može biti pod uticajem strujanja, a koji se može promeniti radi podešavanja veličine poprečnog preseka postupkom podešavanja. U ovom slučaju, osnovni deo se pomera tokom postupka podešavanja, pri čemu se ovo podešavanje osnovnog dela pomoću odgovarajućih, proizvoljno izvedenih sredstava prenosi na deo prigušnice, koji sadejstvom sa zidom kanala, naime formiranjem prigušnog zazora određuje slobodnu poprečnu površinu prigušnog zazora i time veličinu poprečnog preseka protoka.

[0025] Nadalje može biti predviđeno da je deo prigušnice u odnosu na osu podešavanja, duž koje se deo prigušnice može kretati kako bi se podesila veličina poprečnog preseka protoka, čvrsto ili sa slobodnim hodom povezan sa osnovnim delom, i da za svoje samopozicioniranje, pored ove veze, ima najmanje jedan translacioni ili rotacioni stepen slobode.

[0026] Povezivanjem dela prigušnice sa osnovnim delom podešavanje osnovnog dela, koje se pre svega vrši izvan kućišta od strane korisnika pomoću alata, može se preneti na deo prigušnice. Ova veza ne mora biti čvrsta ili kruta u odnosu na osu podešavanja. Određeni slobodni hod između dva dela duž ose podešavanja može biti moguć. Takav slobodni hod ne ometa precizno podešavanje veličine poprečnog preseka protoka, ali može olakšati pokretno uležištenje dela prigušnice.

[0027] Pokretni sklop dela prigušnice može biti takav da je deo prigušnice slobodno pokretljiv relativno u odnosu na osnovni deo, ograničen samo zidom kanala i osnovnim delom. Slobodna pokretljivost osigurava da, čak i kada su na deo prigušnice primenjene relativno male sile, kao što su one koje potiču od nečistoća koje teku kroz hidraulični medijum, on može da se pomeri uz lokalno povećanje zazora, kako bi omogućio prolaz nečistoćama i sprečio zapušavanje prigušnog zazora.

[0028] Veza između osnovnog dela i dela prigušnice može biti veza ostvarena oblikom sa dovoljnim slobodnim hodom za samopozicioniranje dela prigušnice. Takva veza ostvarena oblikom omogućava dovoljno slobodno kretanje dela prigušnice relativno u odnosu na osnovni deo, omogućava pomeranje dela prigušnice prilikom podešavanja osnovnog dela za podešavanje veličine poprečnog preseka protoka, i sprečava odvajanje dela prigušnice od osnovnog dela.

[0029] U vezi s tim, treba napomenuti da u makar nekim hidrauličnim sistemima zatvarača vrata barem jedan prigušni ventil mora biti prohodan u oba smera. Zbog toga sile mogu delovati na deo prigušnice u oba smera protoka.

[0030] U tom kontekstu, veza između dela prigušnice i osnovnog dela je po mogućnosti izvedena tako, naročito kao veza ostvarena oblikom, da je deo prigušnice sigurno postavljen u oba pravca protoka, bez mogućnosti gubitka.

[0031] Nezavisno od toga da li je veza ostvarena oblikom ili ne, veza između dela prigušnice i osnovnog dela može obuhvatati obrtni ležaj sa dva ili tri rotaciona stepena slobode.

[0032] Relativno kretanje između dela prigušnice i osnovnog dela može pre svega biti kotrljajuće kretanje.

[0033] Poželjno je da osnovni deo i deo prigušnice imaju površine ležaja u sadejstvu. Te površine ležaja mogu biti formirane tako da čine obrtni ležaj sa jednim ili više rotacionih stepeni slobode i/ili da omogućavaju kotrljajuće kretanje. Poželjno je jedna površina ležaja ravna, a druga površina ležaja konveksno zakrivljena.

[0034] U daljim primerima izvođenja ovog izuma, osnovni deo i deo prigušnice imaju najmanje dva para površina ležaja u sadejstvu, pri čemu je, u zavisnosti od pravca protoka, ili jedan ili drugi par površina ležaja aktivan.

[0035] Adaptivno svojstvo prigušnog ventila prema ovom pronalasku, odnosno mogućnost samopozicioniranja dela prigušnice pod uticajem protoka radi prilagođavanja prigušnog zazora, obezbeđeno je za svaki od dva pravca protoka. Prigušni ventil prema ovom pronalasku stoga može biti prohodan od strane hidrauličnog medijuma u oba pravca protoka, bez rizika od zapušavanja ili blokiranja usled nečistoća sadržanih u hidrauličnom medijumu.

[0036] U daljim mogućim primerima izvođenja ovog pronalaska, deo prigušnice i osnovni deo su oblikovani na takav način da se veza ostvarena oblikom kao i pokretno uležištenje usled površina ležišta u sadejstvu ostvaruju na posebno efikasan način, a istovremeno omogućavaju jednostavnu proizvodnju.

[0037] Tako može biti predviđeno da osnovni deo i deo prigušnice imaju delove ležaja u međusobnom sadejstvu, pri čemu je jedan deo ležaja oblikovan u obliku pečurke i obuhvata glavu u obliku pečurke sa jednom ili više površina ležaja, pri čemu drugi deo ležaja zahvata iza glave u obliku pečurke i sadrži ležište za glavu u obliku pečurke, koje je ograničeno bar jednom površinom ležaja koja je u sadejstvu sa površinom ležaja glave u obliku pečurke.

[0038] Glava u obliku pečurke, generalno dakle proširena oblast, s jedne strane, i deo ležaja koji je iza zahvata i prihvata, s druge strane, ne samo da formiraju sredstva za vezu ostvarenu oblikom između dela prigušnice i osnovnog dela, već istovremeno obezbeđuju i površine ležaja za pokretno uležištenje dela prigušnice relativno odnosu na osnovni deo.

[0039] Glava u obliku pečurke može biti formirana na osnovnom delu, dok deo ležaja koji sadrži ležište može biti formiran na delu prigušnice, ili obrnuto.

[0040] Poželjno je predviđeno je da glava u obliku pečurke ima najmanje dve površine ležaja, pri čemu je, u zavisnosti od pravca protoka, ili jedna ili druga površina ležaja u sadejstvu sa površinom ležaja koja ograničava ležište. Posebno je predviđeno da glava u obliku pečurke bude formirana u obliku sočiva ili elipsoida. Oblik glave u obliku pečurke je pre svega odabran tako da su njene površine ležaja relativno blago zakrivljene. To se može postići, na primer, spomenutim oblikom sočiva glave u obliku pečurke. Takođe, odgovarajuće dimenzioniran elipsoid može obezbediti relativno blago zakrivljene površine ležaja.

[0041] Veza ostvarena oblikom, koja obuhvata čvrstu vezu sa istovremeno određenim slobodnim hodom predstavlja jedan od poželjnih načina za povezivanje ili spajanje između osnovnog dela i dela prigušnice. Ipak, moguće su i druga alternativna izvođenja.

[0042] Na primer, osnovni deo i deo prigušnice mogu prema drugim izvođenjima pronalaska biti povezani putem barem jednog elastično deformabilnog elementa, koji omogućava kretanje dela prigušnice relativno u odnosu na osnovni deo pod uticajem protoka. Element koji se elastično može deformisati je pre svega zasebna komponenta, s kojom su osnovni deo i deo prigušnice čvrsto povezani. U ovom slučaju, deo prigušnice i osnovni deo mogu biti izrađeni od krutih ili čvrstih materijala koji se ne mogu elastično deformisati, kao što su plastika ili metal.

[0043] Alternativno, prema drugim primerima pronalaska, osnovni deo i deo prigušnice mogu biti direktno povezani, pri čemu ili osnovni deo ili deo prigušnice sadrži elastično deformabilni deo koji omogućava kretanje dela prigušnice u odnosu na osnovni deo pod uticajem protoka. Takođe je moguće da i osnovni deo i deo prigušnice imaju takav elastično deformabilni deo.

[0044] Problem na kojem se zasniva ovaj pronalazak rešen je prema jednom aspektu koji nije deo pronalaska, kako je opisano u nastavku.

[0045] U ovom slučaju naročito je deo prigušnice u celosti ili delimično izrađen od materijala koji se od materijala zatvarača u oblasti dela prigušnice razlikuje u pogledu koeficijenta toplotnog širenja. Ovaj izbor materijala omogućava kompenzaciju temperaturnih varijacija koje dovode do promena viskoznosti hidrauličkog medijuma, tako što se veličina zazora i, prema tome, veličina poprečnog preseka protoka povećava ili smanjuje sa promenom temperature. Na primer, pri relativno nižim temperaturama i odgovarajuće viskoznijem ulju može se obezbediti veći prigušni zazor. Za relativno tečnije ulje, koje se javlja pri višim temperaturama, izborom materijala prema ovom pronalasku automatski se obezbeđuje uži prigušni zazor.

[0046] Sva gore navedena moguća izvođenja i dalja izvođenja u vezi sa prvim aspektom pronalaska mogu, svaka ponaosob ili u kombinaciji, takođe biti predviđena i za ovaj dodatni aspekat.

[0047] Shodno tome, moguća izvođenja ovog dodatnog aspekta, koje se dalje pominju, takođe mogu biti predviđena u vezi sa prvim aspektom pronalaska.

[0048] U nekim primerima izvođenja predviđeno je da se materijali razlikuju u pogledu koeficijenta zapreminskog širenja ili koeficijenta linearne ekspanzije u odnosu na osu podešavanja, duž koje je deo prigušnice pomičan radi podešavanja veličine poprečnog preseka protoka.

[0049] Poželjno je materijal dela prigušnice plastika, dok je je materijal zatvarača poželjno aluminijum ili čelik.

[0050] Dalje je opisan i prigušni ventil za zatvarač vrata, naročito zatvarač vrata kako je ovde otkriveno, sa osnovnim delom i delom prigušnice, koji je povezan sa osnovnim delom i može se pomerati relativno u odnosu na osnovni deo.

[0051] U vezi sa mogućim daljim izvođenjima ovog prigušnog ventila, upućuje se na prethodne i naknadne opise, naročito na opise koji se odnose na izvođenje dela prigušnice, izvođenja osnovnog dela, kao i način međusobnog sadejstva dela prigušnice i osnovnog dela, naročito u pogledu njihovog povezivanja i međusobnog uležištenja jedan uz drugi.

[0052] Pronalazak će biti opisan u nastavku isključivo na primerima izvođenja uz pozivanje na crtež. Oni predstavljaju samo moguće oblike izvođenja pronalaska, dok se dodatni oblici izvođenja mogu naći u opisu i u zahtevima.

Prikazano je:

Slika 1: prikaz zatvarača vrata sa telom zatvarača, koji je opremljen prigušnim ventilima prema pronalasku,

Slika 2: prigušni ventil zatvarača vrata poznat iz stanja tehnike,

Slike 3a i 3b: šematski prikazi preseka prigušnog ventila prema pronalasku u centralnoj osnovnoj poziciji,

Slike 4a i 4b: prigušni ventil sa slika 3a i 3b u položaju iskrenutom u odnosu na osnovnu poziciju, Slika 5: uvećani delimični prikaz prigušnice prema pronalasku,

Slike 6a i 6b: moguća veza između osnovnog dela i dela prigušnice prigušnog ventila prema pronalasku, Slika 7: veza u skladu sa slikama 6a i 6b u drugom relativnom položaju između dela prigušnice i osnovnog dela,

Slika 8: šematski prikaz rasporeda prigušnog ventila prema pronalasku u zatvaraču vrata sa telom zatvarača,

Slika 9: alternativna mogućnost za povezivanje između dela prigušnice i osnovnog dela prigušnog ventila prema pronalasku, i

Slika 10: još jedna alternativna mogućnost za povezivanje između dela prigušnice i osnovnog dela prigušnog ventila prema pronalasku.

[0053] Slika 1 prikazuje opšte poznato telo 11 zatvarača konvencionalnog zatvarača vrata. Telo 11 zatvarača ima osnovni oblik kvadra sa kućištem 35. Na slici 1 prikazana je jedna strana kućišta 35, koja je u montiranom stanju dostupna korisniku kada je uklonjena maska koja nije prikazana na slici 1, a koja može biti izvedena, na primer, kao klizač. Korisniku onda postaju dostupni razni funkcionalni i indikatorski uređaji. Među njima su posebno dva prigušna ventila hidrauličkog sistema smeštenog u telu 11 zatvarača. Od tih prigušnih ventila, koji su takođe poznati kao regulacioni ventili i koji su uvijeni u telo 11 zatvarača, dostupna su dva dela, ovde označena kao osnovni delovi 17, koji se takođe nazivaju glava ventila i mogu se podešavati pomoću šrafcigera.

[0054] Slika 2 prikazuje prigušni ventil konvencionalnog zatvarača vrata poznat iz stanja tehnike. Spomenuti osnovni deo 17 na svojoj spolja dostupnoj čeonoj strani u uvijenom stanju ima prorez 17a za šrafciger. Osim toga, osnovni deo 17 ima navoj 39 preko kojeg je osnovni deo 17, a time i ceo prigušni ventil, uvijen u otvor 12 formiran u telu 11 zatvarača.

[0055] Na svom kraju koji je udaljen od čeone strane sa prorezom 17a, prigušni ventil je opremljen konusnim delom 15 prigušnice, koji je postavljen u deo kanala 25 hidrauličkog sistema zatvarača vrata, kako bi regulisao protok hidrauličnog medijuma, predviđenog u obliku ulja, kroz kanal. Strelicama S nagovešten je smer protoka hidrauličnog medijuma. U principu, moguće je da kanal bude protočan i u suprotnom smeru. Čak i u tom slučaju, protok se može regulisati prigušnim ventilom 15, 17.

[0056] U oblasti prigušnog dela 15 ventila, kanal je takođe oblikovan u formi konusa, pri čemu deo 15 prigušnice u obliku konusa i deo 25 kanala u obliku konusa imaju isti ugao konusa i, shodno tome, deo 15 prigušnice formira obodni prigušni zazor 21 sa zidom 19 dela 25 kanala, čija je širina duž srednje ose 15a ventila 15, 17 konstantna.

[0057] Veličina zazora 21 određuje veličinu podešenog poprečnog preseka protoka kroz odgovarajući položaj prigušnog ventila 15, 17 u otvoru 12 u delu 25 kanala i na taj način određuje odgovarajući volumen protoka hidrauličnog medija.

[0058] Volumen protoka se može regulisati promenom položaja ventila 15, 17. Korisnik može pomoću šrafcigera preko navoja 39 da podešava ventil 15, 17 dublje u otvoru 12 ili u suprotnom pravcu, i to duž ose 23 podešavanja, koja se ovde poklapa sa srednjom osom 15a ventila 15, 17.

[0059] Ovim aksijalnom pokretom za podešavanje menja se veličina zazora 21 između dve konusne površine, odnosno između spoljne konusne površine dela 15 prigušnice s jedne strane i unutrašnjeg konusnog zida dela kanala 25 s druge strane.

[0060] Kao što je već pomenuto u uvodu, zazor 21 može da se zapuši nečistoćama u hidrauličnom mediju, na primer česticama 37, koje su ovde šematski označene kao krugovi, a koje su prevelike da bi mogle da prođu kroz zazor 21.

[0061] Naknadno opisani oblici izvođenja prigušnog ventila prema pronalasku razlikuju se od ovog poznatog prigušnog ventila po tome što deo 15 prigušnice i osnovni deo 17 nisu integralno ili kruto povezani, već je deo 15 prigušnice pomičan relativno u odnosu na osnovni deo 17. Međutim, svi prethodni navodi koji se odnose na telo zatvarača važe i ovde, dakle pronalazak se može koristiti bez promene tela zatvarača. Drugim rečima, poznati prigušni ventili, kao što su prikazani na slici 2, mogu biti zamenjeni prigušnim ventilima prema pronalasku, bez potrebe za modifikacijom tela zatvarača.

[0062] Slike 3a i 3b, 4a i 4b i 5 ilustruju osnovni princip pronalaska. Moguće veze, koje se takođe mogu nazivati spojnicama ili uležištenjima ili sveobuhvatno spojnicama ili uležištenjima, između dela 15 prigušnice i osnovnog dela 17, koje omogućavaju pokretljivost dela 15 prigušnice u odnosu na osnovni deo 17, biće objašnjene na drugim mestima uz pomoć dodatnih slika.

[0063] Iz slika 3a i 3b, pri čemu druga prikazuje presek upravan na osu 15a dela 15 prigušnice, može se videti da u prikazanoj centričnoj osnovnoj poziciji dela 15 prigušnice postoji centrični prigušni zazor 21. Širina ovog zazora 21 je dakle konstantna u obodnom pravcu oko ose 15a.

[0064] Čestice 37, čiji je prečnik veći od širine zazora, ne mogu teći kroz zazor 21.

[0065] Pokretljivost dela 15 prigušnice prema pronalasku omogućava da se deo 15 prigušnice, pod uticajem protoka, ovde dakle čestica 37 koje teku sa hidrauličkim medijem, iskrene, tako da se deo 15 prigušnice nagne i srednja osa 15a se prostire nagnuto u odnosu na osu 23 podešavanja. Kao što prikazuju slike 4a i 4b, to dovodi do lokalnog povećanja širine zazora, tj. stvara se povećana oblast 22 zazora u oblasti perifernog kruga. Na dijametralno suprotnom mestu širina zazora se smanjuje u skladu s tim. Na taj način nastaje takozvani ekscentrični prigušni zazor.

[0066] Zbog ovog iskretanja pokretnog dela 15 prigušnice, čestice 37 koje hidraulički medij nosi, na neki način same sebi probijaju put kroz zazor 21, i to kroz povećano područje zazora 22 koje su same stvorile.

[0067] Kao što je objašnjeno u uvodnom delu, veličina poprečnog preseka protoka ostaje konstantna, tj. slobodna površina poprečnog preseka zazora 21 se ne menja u pogledu veličine, već u pogledu oblika.

[0068] Slika 5 prikazuje da slobodni kraj dela 15 prigušnice može biti zaobljen, čime se stvara ka spolja prošireni prstenasti ulazni otvor 27 u zazor 21, koji olakšava ulazak čestica 37 ili drugih zagađivača hidrauličkog medijuma u zazor 21 i iskretanje dela 15 prigušnice.

[0069] Jedna mogućnost za pokretljivo uležištenje dela 15 prigušnice na osnovnom delu 17 prikazana je na slikama 6a i 6b, kao i na slici 7. Deo 15 prigušnice i osnovni deo 17 su pomoću dva u odnosu na osu 15a rotaciono simetrična ležišta povezani pomoću veze ostvarene oblikom, naime, pomoću dela 29 ležišta u obliku pečurke osnovnog dela 17 i ležišta dela 15 prigušnice, koji sadrži prihvat 31 za glavu 29 u obliku pečurke i zaustavni deo 32 koji okružuje glavu 29 u obliku pečurke.

[0070] Na čeonoj strani okrenutoj prema delu 15 prigušnice glava 29 u obliku pečurke je opremljena relativno blago zakrivljenom površinom 29a ležišta, koja je u sadejstvu sa ravnom površinom ležišta 31a, koja je se prostire upravno u odnosu na srednju osu 15a i koja ograničava prihvat 31.

[0071] Kada takozvani prigušni pritisak D, uzrokovan protokom hidrauličkog medija kroz deo kanala, pomera deo 15 prigušnice u pravcu osnovnog dela 17 i time pomenute površine 29a i 31a ležišta dođu u kontakt, glava 29 u obliku pečurke može se kotrljati po ravnoj površini 31a ležišta dela 15 prigušnice, ako na deo 15 prigušnice deluje obrtni ili nagibni momenat. Pošto spoj ostvaren oblikom između dela 15 prigušnice i osnovnog dela 17 ima dovoljan slobodni hod, deo 15 prigušnice je praktično slobodno pokretljiv u odnosu na osnovni deo 17, tako da su već relativno male sile odn. momenti dovoljni da deo 15 prigušnice iskrene iz svog položaja. Ova mogućnost samoporavnavanja ili samopozicioniranja dela 15 prigušnice pod uticajem strujanja pospešuje se opisanim izvođenjem površina 29a, 31a ležaja.

[0072] Pri smeru strujanja S, kao što je prikazano na slikama 3a i 4a, dakle, kada je pomenuti prigušni pritisak D deluje u smeru naznačenom strelicom na slici 6a, dodatni par površina ležaja, koji čine deo 15 prigušnice i osnovni deo 17, ne deluje kao ležaj za kretanje dela 15 prigušnice u odnosu na osnovni deo 17.

[0073] Ovaj dodatni par površina ležaja formiran je kružnom prstenasom površinom 31b na zaustavnom delu 32 dela 15 prigušnice s jedne strane i kružnim prstenastim delom 29b na glavi 29 u obliku pečurke, pri čemu su ove površine 31b, 29b rotaciono simetrične u odnosu na središnju osu osnovnog dela 17, koja se poklapa sa osom 23 podešavanja odnosno središnjom osom 15a dela 15 prigušnice.

[0074] Kao što prikazuje slika 6b, u kojoj je prikazan nagnut položaj dela 15 prigušnice u odnosu na osnovni deo 17, površina 31b zaustavnog dela 32 udara u površinu 29b glave 29 u obliku pečurke, kako bi na ovaj način ograničila kretanje dela 15 prigušnice.

[0075] Slika 7 pokazuje da je veza ostvarena oblikom između dela 15 prigušnice i osnovnog dela 17 u pravcu ose 23 podešavanja izvedena sa malim slobodnim hodom, jer su površine ležaja 29a, 31 ovde međusobno blago razdvojene.

[0076] Ako se na deo 15 prigušnice i osnovni deo 17 deluje tako da se razdvajaju, na primer, tokom postupka podešavanja koji deluje na osnovni deo 17 ili tokom strujanja u smeru suprotnom od smera S (vidi slike 3a i 4a), glava 29 u obliku pečurke služi kao prenosnik za deo 15 prigušnice, odnosno za držanje dela 15 prigušnice.

[0077] U ovim slučajevima, obe površine 29b i 31b ležaja su u kontaktu. Površine 29b, 31b su tako oblikovane da - u odnosu na ravan koja je vertikalna u odnosu na osu 23 podešavanja - postoji relativno plitak ili mali ugao α. Ovo obezbeđuje sigurno prenošenje ili sigurno držanje, tj. osigurava se da glava 29 u obliku pečurke ne može izaći iz prihvata 31. Ovakvim oblikovanjem površina ležaja 29b, 31b je takođe osigurano da se deo 15 prigušnice ne može zaglaviti na glavi 29 u obliku pečurke.

[0078] Površine 31a, 31b glave 29 u obliku pečurke mogu imati približno istu, relativno malu zakrivljenost, tako da glava 29 u obliku pečurke ima osnovni oblik sočiva.

[0079] Pokretljivost dela 15 prigušnice, koja omogućava samopozicioniranje pod uticajem hidrauličnog protoka, može se na ovaj način obezbediti za oba smera protoka.

[0080] Prethodno objašnjena konfiguracija površina koje su u sadejstvu obezbeđuje slobodnu pokretljivost dela 15 prigušnice relativno u odnosu na osnovni deo, koja zahteva samo male sile ili momente. Uticaj protoka hidrauličnog medijuma, posebno uticaj nečistoća sadržanih u hidrauličnom medijumu, dovoljan je da generiše takve sile ili momente.

[0081] Slika 8 prikazuje prigušni ventil prema pronalasku po njegovoj celoj aksijalnoj dužini, pri čemu je deo 15 prigušnice prikazan u nagnutom položaju u odnosu na osnovni deo 17, u kojem prigušni zazor ima proširenu oblast 22 zazora.

[0082] Kao što je već pomenuto na drugom mestu, telo 11 zatvarača odn. njegovo kućište, barem u delu oblasti dela 15 prigušnice i deo 15 prigušnice mogu biti izrađeni od različitih materijala koji se međusobno razlikuju po koeficijentu toplotnog širenja. Telo 11 zatvarača, na primer, može biti izrađeno od čelika ili aluminijuma, dok je deo 15 prigušnice izrađen od plastike. Tako se pri temperaturnim promenama dimenzije dela 15 prigušnice menjaju u većoj meri nego dimenzije oblasti dela tela 11 zatvarača, koji ograničava prigušni zazor 21. Pri nižim temperaturama prigušni zazor 21 je, dakle, veći nego pri višim temperaturama. Izbor materijala može se vršiti tako da se uspostave upravo takve razlike u dimenzijama koje kompenzuju promene viskoznosti hidrauličnog medijuma izazvane promenama u temperaturi.

[0083] Slika 9 prikazuje alternativnu konfiguraciju veze između dela 15 prigušnice i osnovnog dela 17. Deo 15 prigušnice ovde je opremljen oblašću 33, koja se može elastično deformisati, preko koje je deo 15 prigušnice čvrsto povezan sa osnovnim delom 17. Ova oblast 33, koja se može elastično deformisati, omogućava pokretljivost dela 15 prigušnice relativno u odnosu na osnovni deo 17, kako je naznačeno dvostrukom strelom B. Oblast 33 može biti cilindrična sa kružnim presekom oko centralne ose 15a dela 15 prigušnice tako da se on može iskretati u bilo kom pravcu, tj. nezavisno od toga u koju oblast perifernog kruga oko centralne ose 15a nečistoća prodire u zazor ona može izazvati iskretanje dela 15 prigušnice.

[0084] Slika 10 opet prikazuje vezu ostavrenu oblikom između dela 15 prigušnice i osnovnog dela 17 sa dovoljnim slobodnim hodom, koja omogućava pokretljivost dela 15 prigušnice u odnosu na osnovni deo 17 u svim pravcima, kako je naznačeno dvostrukom strelicom B. Za razliku od oblika izvođenja na slikama 6a, 6b i 7, ovde je čeona strana glave 29 u obliku pečurke izvedena ravno. Dakle, nema kotrljajućeg kretanja između osnovnog dela 17 i dela 15 prigušnice. Umesto toga, obodna kontaktna površina 31c na čeonoj strani zaustavnog dela 32 dela 15 prigušnice je zakošena, dakle ne prostire se upravno u odnosu na centralnu osu 15a dela 15 prigušnice, tako da se prilikom protoka kroz ventil pritiska prema površini 29c osnovnog dela 17. Zbog pomenutog zakošenja deo 15 prigušnice može da se nagne ako nečistoća u hidrauličnom medijumu stvori silu ili momenat na njegovom slobodnom kraju, koji ovde nije prikazan.

[0085] Dalja prednost pronalaska kod svih opisanih primera izvođenja je ta što pokretljivost dela 15 prigušnice sprečava statičko taloženje nečistoća, na primer u obliku zarobljenih mehurića vazduha.

Konkretno, pokazalo se da protok hidrauličnog medijuma može izazvati vibracije dela 15 prigušnice, pri čemu se nečistoće u obliku čestica mogu na neki način "otresti", a zarobljeni mehurići vazduha se mogu rastvoriti.

[0086] Prema pronalasku, deo 15 prigušnice koji je pokretljiv pod uticajem protoka ne samo da može omogućiti prolaz većim nečistoćama kroz prigušni zazor 21, već i osigurava da manje čestice, koje bi bez pokretljivosti dela 15 prigušnice mogle da prođu kroz prigušni zazor 21 ne mogu zadržati u prigušnom zazoru 21.

Lista pozivnih oznaka

[0087]

11 telo zatvarača

12 otvor

13 kanal

15 deo prigušnice

15a srednja osa

17 osnovni deo

17a urez

19 zid kanala

21 zazor

22 povećana oblast zazora

23 osa podešavanja

25 deo kanala

27 ulazni otvor

29 glava u obliku pečurke

29a površina ležaja

29b površina ležaja

29c kontaktna površina

31 prihvat

31a površina ležišta

31b površina ležišta

31c kontaktna površina

32 zaustavni deo

33 oblast koja se može elastično deformisati 35 kućište

37 čestice

39 navoj

S smer protoka

D prigušni pritisak

B kretanje deka prigušnice

A smer podešavanja

α ugao

Claims (18)

PATENTNI ZAHTEVI

1. Zatvarač vrata sa telom (11) zatvarača i hidrauličkim sistemom u telu (11) zatvarača za najmanje jednu hidrauličku funkciju, posebno za podešavanje prigušivanja pri otvaranju, brzine zatvaranja i/ili odlaganje zatvaranja,

pri čemu hidraulički sistem sadrži najmanje jedan kanal (13) za hidraulički medijum i najmanje jedan prigušni ventil (15, 17), koji ima deo (15) prigušnice postavljen u protok hidrauličkog medijuma kroz kanal (13), koji zajedno sa zidom (19) kanala formira zazor (21) koji određuje veličinu poprečnog preseka protoka,

naznačen time što

je deo (15) prigušnice postavljen tako da može da se pomera relativno u odnosu na zid (19) tako da se deo (15) prigušnice sam pozicionira relativno u odnosu na kanal (19) pod uticajem protoka.

2. Zatvarač vrata prema zahtevu 1,

naznačen time što

deo (15) prigušnice za svoje samopozicioniranje nema translacioni stepen slobode, već ima jedan, dva ili tri rotaciona stepena slobode.

3. Zatvarač vrata prema zahtevu 1 ili 2,

naznačen time što

se za podešavanje veličine protoka poprečnog preseka položaj dela (15) prigušnice može dodatno promeniti pomoću operacije podešavanja.

4. Zatvarač vrata prema zahtevu 3,

naznačen time što

deo (15) prigušnice može da se pomera duž ose (23) podešavanja tokom operacije podešavanja, pri čemu je pre svega deo (15) prigušnice i/ili deo kanala (25), koji je ograničen zidom kanala (19), sužen/sužava se duž ose (23) podešavanja, pri čemu poželjno deo (15) prigušnice i/ili deo (25) kanala ima/ imaju oblik kupe sa kružnim poprečnim presekom upravnim u odnosu na osu (23) podešavanja.

5. Zatvarač vrata prema nekom od prethodnih zahteva,

naznačen time što

zid kanala (19) i deo (15) prigušnice na strani dotoka formiraju ulazni otvor (27) koji se širi u smeru suprotnom od smera (S) protoka i vodi u zazor (21).

6. Zatvarač vrata prema nekom od prethodnih zahteva,

naznačen time što

prigušni ventil (15, 17) ili telo (11) zatvarača obuhvata osnovni deo (17), sa kojim je povezan deo (15) prigušnice, a deo (15) prigušnice može relativno da se pomera u odnosu na osnovni deo (17) pod uticajem protoka.

7. Zatvarač vrata prema zahtevu 6,

naznačen time što

osnovni deo (17) ima poziciju, koja određuje veličinu poprečnog preseka protoka i koja nije pod uticajem protoka i koja se može promeniti operacijom podešavanja radi podešavanja veličine poprečnog preseka protoka.

8. Zatvarač vrata prema zahtevu 6 ili 7,

naznačen time što

je deo (15) prigušnice povezan sa osnovnim delom (17) čvrsto ili sa slobodnim hodom u odnosu na osu podešavanja (23), duž koje se deo (15) prigušnice može pomerati za podešavanje veličine poprečnog preseka protoka, i za svoje samopozicioniranje dodatno uz ovu vezu ima barem jedan translacioni ili rotacioni stepen slobode.

9. Zatvarač vrata prema jednom od zahteva 6 do 8,

naznačen time što je

deo (15) prigušnice slobodno pokretan relativno u odnosu na osnovni deo (17) samo u meri koju ograničavaju zid kanala (19) i osnovni deo (17).

10. Zatvarač vrata prema jednom od zahteva 6 do 9,

naznačen time što

veza između osnovnog dela (17) i dela (15) prigušnice obuhvata vezu ostvarenu oblikom, koja omogućava dovoljno slobode za samopozicioniranje dela (15) prigušnice.

11. Zatvarač vrata prema jednom od zahteva 6 do 10,

naznačen time što

veza između osnovnog dela (17) i dela (15) prigušnice uključuje rotacioni ležaj sa dva ili tri stepena slobode rotacije.

12. Zatvarač vrata prema jednom od zahteva 6 do 11,

naznačen time što

relativno kretanje između dela (15) prigušnice i osnovnog dela (17) predstavlja rotaciono kretanje.

13. Zatvarač vrata prema jednom od zahteva 6 do 12,

naznačen time što

osnovni deo (17) i deo (15) prigušnice imaju površine ležajeva koje su u sadejstvu, pri čemu je jedna površina ravna, a druga površina ležaja konveksno zakrivljena.

14. Zatvarač vrata prema jednom od zahteva 6 do 13,

naznačen time što

osnovni deo (17) i deo (15) prigušnice imaju najmanje dva para površina ležajeva koje su u sadejstvu, pri čemu zavisno od smera (S) strujanja deluje jedan ili drugi par površina ležajeva.

15. Zatvarač vrata prema jednom od zahteva 6 do 14,

naznačen time što

osnovni deo (17) i deo (15) prigušnice imaju delove ležaja koji su u sadejstvu, pri čemu je jedan deo ležaja u obliku pečurke i obuhvata glavu (29) u obliku pečurke opremljenu sa jednom ili više površina (29a, 29b, 29c) ležaja, dok drugi deo ležaja zahvata iza glave u obliku pečurke i obuhvata prihvat (31) za glavu (29) u obliku pečurke, koji je ograničen najmanje jednom površinom (31a, 31b, 31c) ležaja koja se poklapa sa površinom ležaja (29a, 29b, 29c) glave (29) u obliku pečurke.

16. Zatvarač vrata prema zahtevu 15,

naznačen time što

glava (29) u obliku pečurke ima najmanje dve površine (29a, 29b) ležaja, pri čemu je, u zavisnosti od smera (S) strujanja, jedna ili druga površina ležaja u sadejstvu sa površinom (31a, 31b) ležaja dela (15) prigušnice, pri čemu je poželjno glava (29) u obliku pečurke oblikovana u obliku sočiva ili elipsoida.

17. Zatvarač vrata prema jednom od zahteva 6 do 16,

naznačen time što

su osnovni deo (17) i deo (15) prigušnice međusobno povezani barem jednim elastično deformabilnim elementom, koji omogućava kretanje dela (15) prigušnice u odnosu na osnovni deo (17) pod uticajem strujanja.

18. Zatvarač vrata prema jednom od zahteva 6 do 16,

naznačen time što

su osnovni deo (17) i deo (15) prigušnice direktno međusobno povezani, pri čemu osnovni deo (17) i/ili deo (15) prigušnice ima/imaju oblast (33) koja se može plastično deformisati, koja omogućava kretanje dela (15) prigušnice relativno u odnosu na osnovni deo (17) pod uticajem strujanja.